Az A betűn átlátszó szigetelésű rézhuzal fut keresztül. Benne lassan kék elektronok sodródnak. Középen számláló áll: minden elektronnál felvillan, amely áthalad a keresztmetszeten. A huzal körül a mágneses tér szaggatott gyűrűi futnak. Jobbra egy iránytű tűje a huzalra merőlegesen fordul, majd megnyugszik. A kijelző 6,24·10¹⁸ elektront mutat másodpercenként — ez egy amper.
Egységlap
SI-alapegységrev. 2026-10Amper A
SI-alapegység · mennyiség: elektromos áramerősség
Az amper egyszerűen elektronok számlálása
Amikor bekapcsolnak egy vízforralót, a vezetékben körülbelül 10 A áram folyik. Másodpercenként 62 milliárdszor milliárd elektron halad át a huzal keresztmetszetén. Egyenként nem láthatók, de megszámolhatók: minden elektron ugyanakkora töltést hordoz.
2019 óta az ampert az e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C elemi töltés határozza meg. Egy amper az az áram, amelynél másodpercenként 1/e elemi töltésnyi töltés halad át, vagyis nagyjából 6,24·10¹⁸ elektron. Korábban az ampert azzal az erővel rögzítették, amellyel két áramjárta vezeték vonzza egymást.
Meglepő, milyen lassan mozognak maguk az elektronok. Egy 1,5 mm² keresztmetszetű rézhuzalban 10 A mellett nagyjából fél millimétert tesznek meg másodpercenként. Az áram mégis azonnal megindul: az elektronok már az egész huzalban ott vannak, és szinte egyszerre kezdenek mozogni.
Az amper jele nagy A: az egységet André-Marie Ampère-ről nevezték el. Az egység nevét kisbetűvel írjuk: „amper”. Az áramerősség jele nagy I. A kis a az év, az Å pedig az angström.
Áram és töltés. Az amper azt mondja meg, mennyi töltés halad át másodpercenként, a coulomb maga a töltés, az amperóra pedig az akkumulátor töltése. És az áram sebessége az elektronokéhoz képest: a jel szinte fénysebességgel fut végig a huzalon, maguk az elektronok viszont a milliméter törtrészével kúsznak másodpercenként.
01 · Meghatározás
töltés · sodródás · térAz áramerősség az a töltés, amely másodpercenként áthalad egy vezető keresztmetszetén. Fémben a töltést elektronok viszik. Ha egy másodperc alatt N elektron halad át a keresztmetszeten, az áram N·e.
A fémben az elektronok minden irányba cikáznak, nagyjából ezer kilométer per másodperc sebességgel. Ha a huzalra feszültséget kapcsolnak, erre a rendezetlen mozgásra lassú közös elmozdulás rakódik — a sodródás. Sebessége az áramtól, a huzal keresztmetszetétől és a fém köbméterenkénti szabad elektronjainak számától függ.
Az áram mindig mágneses teret kelt maga körül. A tér a huzaltól távolodva gyengül, erővonalai a huzal körüli gyűrűk. Éppen ennek a térnek az erősségével határozták meg az ampert 1948 és 2019 között.
Hány elektron van egy amperben
Fent rézhuzal, mellette iránytű. A csúszkával az áramot egy pikoampertől ezer amperig, valamint a huzal keresztmetszetét állítja be. A huzalban az elektronok lassítva látszanak: képernyős sebességük arányos a valódi sodródási sebességgel. A számláló a keresztmetszeten áthaladó elektronokat számolja. Az iránytű tűje 5 cm-re a huzaltól annál jobban kitér, minél nagyobb az áram. Kékkel az elektronok, borostyánnal a réz és a melegedés, bíborral a mágneses tér. Alul három nézet van. A „Sodródás” az elektronok sebessége különböző keresztmetszeteknél. A „Tér” a huzal körüli indukció a távolság szerint. A „Szivattyú” egyelektronos szivattyú, ahol az áramot frekvencia adja meg: I = e·f.
Az elektronok már a huzalban vannak
Képzeljen el egy csövet, amely színültig van golyókkal. Ha az egyik végén betol egy golyót, a másikon azonnal kiesik egy másik, pedig mindegyik csak egy kicsit mozdult el. Az árammal is így van: az elektromos tér szinte fénysebességgel terjed végig a huzalon, és minden elektron egyszerre indul meg. A lámpa azonnal felgyullad, de egy elektron, amely a kapcsolónál lépett be a huzalba, csak több óra múlva ér el a lámpáig.
02 · Átszámítás
egységek · elektronok · akkumulátortöltésAmperből elektronokba és amperórákba
Adjon meg egy áramot. Az első fül átszámítja milliamperre, kiloamperre és elektron per másodpercre. A második megmutatja, mennyi töltés halad át egy perc, egy óra és egy nap alatt. A harmadik azt, mennyi idő alatt merítené le ez az áram a szokásos akkumulátorokat.
| {k} | {v} | {note} |
Egy sejt egyetlen ioncsatornájában néhány pikoamper folyik, egy villámban több tíz kiloamper. Köztük tizenöt nagyságrend van, és mindez az elektronok vagy ionok másodpercenkénti száma szorozva ugyanazzal az e töltéssel.
04 · Mérőeszközök
galvanométer · lakatfogó · sönt · szivattyúAz áramot arról ismerjük meg, amit tesz
{title}
{text}
05 · Írásszabályok
nagy A · amperóra különÁram amperben, töltés coulombban
Az ampert nagy A-val írjuk, a szám után szóközzel. Az előtagok elé kerülnek: mA, µA, kA. Az akkumulátor töltését amperórában, A·h-ban adjuk meg, nem amperben.
A kis a az év: az „ma” úgy olvasandó, mint „milliév”. Az amperóra már tartalmazza az időt, az „óránként” felesleges. A kilo előtag kis k; a nagy K a kelvin. Az u betű µ helyett csak ott megengedett, ahol nincs görög betű. Az egység nevét kisbetűvel írjuk, bár a jele nagybetű.
06 · Szomszédos egységek
elektromosság07 · Történeti rész
archívum · Ørsted tűjétől az elemi töltésigHogyan jutott el az amper az erőtől a számlálásig
{title}
{text}
A régi ampert nem lehetett megépíteni
1948 és 2019 között az amper az az áram volt, amelynél két végtelen hosszú és végtelenül vékony, egymástól egy méterre lévő vezeték méterenként 2·10⁻⁷ N erővel vonzza egymást. A meghatározás szép, de megépíteni nem lehet: végtelen vezetékek nincsenek.
A gyakorlatban az ampert a voltból és az ohmból kapták Ohm törvényével. A voltot és az ohmot pedig 1990 óta a Josephson- és a kvantum-Hall-effektussal állították elő, amelyekben az elemi töltés szerepel. Az amper tehát már az e-n nyugodott, csak közvetve.
Az új meghatározás ezt közvetlenné tette. Jobbra egyelektronos szivattyú: minden ütemben pontosan egy elektront visz át. A szivattyú árama az ütemfrekvencia szorozva e-vel. Egyelőre az ilyen szivattyúk nanoamperes áramokat adnak, de a számlálás szó szerint elektronról elektronra halad.
Mennyiségek katalógusa
Elektromosság · 12 egységlap
Mutató · minden mennyiség egy oldalonA labor a mutató bejáratánálEgy csepp sav megváltoztatja a lé színét, a só megfesti a lángot, a víz egy koppintásra megfagy. Alattuk a Simetrium összes lapja, szakterület és ábécé szerint.A mutató megnyitása →
