투명한 피복을 입힌 구리선이 A 글자를 관통한다. 선 안에서 파란 전자들이 천천히 흘러간다. 가운데에는 계수기가 있어, 단면을 지나는 전자마다 반짝인다. 도선 둘레로 자기장의 점선 고리가 돈다. 오른쪽에서는 나침반 바늘이 도선과 직각으로 돌아가 멈춘다. 표시창은 초당 6.24·10¹⁸개의 전자 — 이것이 1암페어다.
단위 시트
SI 기본 단위개정 2026-10암페어 A
SI 기본 단위 · 양: 전류
암페어는 그저 전자를 세는 것
전기 주전자를 켜면 전선에는 약 10 A의 전류가 흐른다. 매초 도선의 단면을 6200경 개의 전자가 지나간다. 하나하나 볼 수는 없지만 셀 수는 있다. 모든 전자의 전하가 같기 때문이다.
2019년부터 암페어는 기본 전하 e = 1.602 176 634·10⁻¹⁹ C로 정의된다. 1암페어는 매초 기본 전하 1/e개만큼의 전하가 지나가는 전류, 즉 약 6.24·10¹⁸개의 전자다. 그전에는 전류가 흐르는 두 도선이 서로 당기는 힘으로 암페어를 정했다.
놀라운 것은 전자 자체가 얼마나 느린가이다. 단면 1.5 mm²의 구리선에서 10 A일 때 전자는 1초에 약 0.5 mm밖에 움직이지 않는다. 그래도 전류는 곧바로 흐른다. 전자가 이미 도선 전체에 있어서 거의 동시에 움직이기 시작하기 때문이다.
암페어의 기호는 대문자 A다. 단위 이름은 앙드레마리 앙페르에서 따왔다. 단위 이름은 소문자로 쓴다: '암페어'. 전류는 대문자 I로 나타낸다. 소문자 a는 연, Å는 옹스트롬이다.
전류와 전하. 암페어는 1초에 지나가는 전하의 양, 쿨롬은 전하 그 자체, 암페어시는 배터리에 담긴 전하다. 그리고 전류의 속력과 전자의 속력. 신호는 거의 빛의 속력으로 도선을 따라가지만, 전자 자체는 1초에 1 mm도 안 되는 속력으로 기어간다.
01 · 정의
전하 · 표류 · 자기장전류란 1초 동안 도체의 단면을 지나는 전하다. 금속에서는 전자가 전하를 나른다. 1초에 N개의 전자가 단면을 지나면 전류는 N·e다.
금속 안의 전자는 초속 약 1000 km로 사방으로 날아다닌다. 도선에 전압을 걸면 이 무질서한 운동 위에 느린 공동 이동 — 표류 — 가 겹친다. 그 속력은 전류, 도선의 단면, 금속 1세제곱미터당 자유 전자 수로 정해진다.
전류는 언제나 둘레에 자기장을 만든다. 자기장은 도선에서 멀어질수록 약해지고, 자기력선은 도선을 감싸는 고리다. 1948년부터 2019년까지 암페어는 바로 이 자기장의 세기로 정의되었다.
1암페어에는 전자가 몇 개 있을까
위에 구리선, 그 옆에 나침반. 슬라이더로 전류를 1피코암페어부터 1000암페어까지, 그리고 도선의 단면을 정한다. 도선 속 전자는 느리게 보여 주며, 화면 속 속력은 실제 표류 속도에 비례한다. 계수기는 단면을 지난 전자를 센다. 도선에서 5 cm 떨어진 나침반 바늘은 전류가 클수록 더 많이 돌아간다. 파랑은 전자, 호박색은 구리와 발열, 진홍은 자기장이다. 아래에는 세 가지 보기가 있다. '표류'는 단면에 따른 전자의 속력, '자기장'은 거리에 따른 도선 둘레의 자속 밀도, '펌프'는 주파수로 전류를 정하는 단전자 펌프다: I = e·f.
전자는 이미 도선 안에 있다
구슬이 가장자리까지 꽉 찬 관을 떠올려 보자. 한쪽 끝에서 구슬 하나를 밀어 넣으면 반대쪽 끝에서 곧바로 다른 구슬이 떨어진다. 구슬 하나하나는 조금밖에 움직이지 않았는데도. 전류도 마찬가지다. 전기장은 거의 빛의 속력으로 도선을 따라 퍼지고, 모든 전자가 한꺼번에 움직이기 시작한다. 전등은 바로 켜지지만, 스위치 쪽에서 도선에 들어간 전자는 몇 시간이 지나서야 전등에 닿는다.
02 · 환산
단위 · 전자 · 배터리 전하암페어에서 전자와 암페어시로
전류를 입력한다. 첫 번째 탭은 밀리암페어, 킬로암페어, 초당 전자 수로 환산한다. 두 번째는 1분, 1시간, 1일 동안 지나가는 전하를 보여 준다. 세 번째는 이 전류로 흔한 배터리가 바닥나기까지 걸리는 시간을 보여 준다.
| {k} | {v} | {note} |
세포 하나의 이온 통로를 흐르는 전류는 몇 피코암페어, 번개는 수만 암페어다. 그 사이에 15자릿수가 있고, 모두 초당 전자나 이온의 수에 같은 전하 e를 곱한 것이다.
04 · 측정 기기
검류계 · 클램프 미터 · 션트 · 펌프전류는 그 작용으로 안다
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05 · 표기 규칙
대문자 A · 암페어시는 따로전류는 암페어, 전하는 쿨롬
암페어는 대문자 A로, 숫자 뒤에 한 칸 띄워 쓴다. 접두어는 앞에 붙인다: mA, µA, kA. 배터리의 전하는 암페어가 아니라 암페어시 A·h로 쓴다.
소문자 a는 연이다. 'ma'는 '밀리연'으로 읽힌다. 암페어시에는 이미 시간이 들어 있으니 '시간당'은 군더더기다. 킬로 접두어는 소문자 k이고, 대문자 K는 켈빈이다. µ 대신 u를 쓰는 것은 그리스 문자를 쓸 수 없을 때만 허용된다. 단위 이름은 소문자로 쓰지만, 기호는 대문자다.
06 · 이웃 단위
전기07 · 역사 부문
자료 · 외르스테드의 바늘에서 기본 전하까지암페어는 어떻게 힘에서 세기로 옮겨 왔나
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옛 암페어는 만들 수 없었다
1948년부터 2019년까지 암페어는, 1 m 떨어진 무한히 길고 무한히 가는 두 도선이 길이 1 m마다 2·10⁻⁷ N의 힘으로 서로 당기는 전류였다. 정의는 아름답지만 구현할 수 없다. 무한히 긴 도선은 없기 때문이다.
실제로는 옴의 법칙으로 볼트와 옴에서 암페어를 얻었다. 그리고 볼트와 옴은 1990년부터 기본 전하가 관여하는 조지프슨 효과와 양자 홀 효과로 구현되었다. 즉 암페어는 이미 e에 기대고 있었지만, 간접적이었다.
새 정의는 이것을 직접적으로 만들었다. 오른쪽은 단전자 펌프로, 주기마다 정확히 전자 1개를 나른다. 펌프의 전류는 주기의 주파수에 e를 곱한 값이다. 아직 이런 펌프는 나노암페어 수준의 전류를 내지만, 말 그대로 전자를 하나씩 센다.
양 목록
전기 · 단위 시트 12개
색인 · 모든 양을 한 페이지에색인 입구의 실험실산 한 방울이 즙의 색을 바꾸고, 소금은 불꽃에 색을 입히고, 물은 한 번 두드리면 언다. 그 아래에 Simetrium의 모든 페이지가 분야별, 가나다순으로 있다.색인 열기 →
