Prin litera A trece un fir de cupru cu izolație transparentă. Prin el plutesc încet electroni albaștri. La mijloc stă un numărător: clipește la fiecare electron care trece prin secțiune. În jurul firului aleargă inele punctate de câmp magnetic. În dreapta, acul unei busole se rotește de-a curmezișul firului și se liniștește. Afișajul arată 6,24·10¹⁸ electroni pe secundă — acesta este un amper.
Fișa unității
unitate fundamentală SIrev. 2026-10Amper A
Unitate fundamentală SI · mărime: intensitatea curentului electric
Un amper înseamnă pur și simplu să numeri electroni
Când pornești un fierbător, prin cablu trece un curent de aproximativ 10 A. În fiecare secundă trec prin secțiunea firului 62 de miliarde de miliarde de electroni. Nu-i poți vedea unul câte unul, dar îi poți număra: fiecare electron are aceeași sarcină.
Din 2019 amperul este definit prin sarcina elementară e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C. Un amper este curentul la care, în fiecare secundă, trece o sarcină de 1/e sarcini elementare, adică aproximativ 6,24·10¹⁸ electroni. Înainte, amperul era stabilit prin forța cu care se atrag două fire parcurse de curent.
Surprinde cât de încet se mișcă electronii înșiși. Într-un fir de cupru cu secțiunea de 1,5 mm², la 10 A, ei se deplasează cu aproximativ o jumătate de milimetru pe secundă. Totuși curentul pornește imediat: electronii sunt deja în tot firul și încep să se miște aproape simultan.
Simbolul amperului este A mare: unitatea poartă numele lui André-Marie Ampère. Numele unității se scrie cu literă mică: „amper”. Intensitatea curentului se notează cu I mare. Litera mică a este anul, iar Å este angströmul.
Curent și sarcină. Amperul spune câtă sarcină trece pe secundă, coulombul este sarcina însăși, iar amperul-oră — sarcina dintr-un acumulator. Și viteza curentului față de cea a electronilor: semnalul parcurge firul aproape cu viteza luminii, în timp ce electronii înșiși se târăsc cu fracțiuni de milimetru pe secundă.
01 · Definiție
sarcină · derivă · câmpIntensitatea curentului este sarcina care trece prin secțiunea unui conductor într-o secundă. Într-un metal, sarcina e purtată de electroni. Dacă într-o secundă trec prin secțiune N electroni, curentul este N·e.
Electronii dintr-un metal se agită în toate direcțiile cu aproximativ o mie de kilometri pe secundă. Când se aplică o tensiune firului, peste această mișcare dezordonată se suprapune o deplasare comună lentă — deriva. Viteza ei depinde de curent, de secțiunea firului și de numărul de electroni liberi dintr-un metru cub de metal.
Curentul creează întotdeauna un câmp magnetic în jurul său. Câmpul scade cu distanța față de fir, iar liniile lui sunt inele în jurul firului. Tocmai prin intensitatea acestui câmp a fost definit amperul din 1948 până în 2019.
Câți electroni sunt într-un amper
Sus, un fir de cupru, alături o busolă. Cu glisorul setați curentul de la un picoamper la o mie de amperi și secțiunea firului. Electronii din fir sunt arătați încetinit: viteza lor pe ecran este proporțională cu viteza reală de derivă. Numărătorul numără electronii care au trecut prin secțiune. Acul busolei, la 5 cm de fir, deviază cu atât mai mult cu cât curentul e mai mare. Cu albastru — electronii, cu chihlimbar — cuprul și încălzirea, cu carmin — câmpul magnetic. Dedesubt sunt trei vederi. „Derivă” e viteza electronilor la diferite secțiuni. „Câmp” e inducția în jurul firului după distanță. „Pompă” e o pompă cu un singur electron, în care curentul se stabilește printr-o frecvență: I = e·f.
Electronii sunt deja în fir
Imaginați-vă un tub plin ochi cu bile. Dacă împingeți o bilă la un capăt, la celălalt cade imediat alta, deși fiecare s-a mișcat foarte puțin. La fel și cu curentul: câmpul electric se propagă de-a lungul firului aproape cu viteza luminii, iar toți electronii pornesc deodată. Lampa se aprinde imediat, dar un electron care a intrat în fir la întrerupător va ajunge la lampă abia după câteva ore.
02 · Conversie
unități · electroni · sarcina acumulatoarelorDin amperi în electroni și amperi-oră
Introduceți un curent. Prima filă îl convertește în miliamperi, kiloamperi și electroni pe secundă. A doua arată câtă sarcină trece într-un minut, o oră și o zi. A treia — cât timp ar descărca acest curent acumulatoare obișnuite.
| {k} | {v} | {note} |
Curentul într-un singur canal ionic al unei celule este de câțiva picoamperi, într-un fulger — de zeci de kiloamperi. Între ele sunt cincisprezece ordine de mărime, și totul este numărul de electroni sau ioni pe secundă înmulțit cu aceeași sarcină e.
04 · Instrumente de măsură
galvanometru · clește ampermetric · șunt · pompăCurentul se cunoaște după ce face
{title}
{text}
05 · Reguli de scriere
A mare · amperul-oră separatCurentul în amperi, sarcina în coulombi
Amperul se scrie cu A mare și spațiu după număr. Prefixele se pun înainte: mA, µA, kA. Sarcina unui acumulator se scrie în amperi-oră, A·h, nu în amperi.
Litera mică a este anul: „ma” se citește „milian”. Amperul-oră conține deja timpul, „pe oră” e de prisos. Prefixul kilo este k mic; K mare este kelvinul. Litera u în loc de µ e admisă doar unde lipsește greaca. Numele unității se scrie cu literă mică, deși simbolul e majuscul.
06 · Unități vecine
electricitate07 · Secțiune istorică
arhivă · de la acul lui Ørsted la sarcina elementarăCum a trecut amperul de la forță la numărare
{title}
{text}
Vechiul amper nu putea fi construit
Din 1948 până în 2019, amperul a fost curentul la care două fire infinit de lungi și infinit de subțiri, aflate la un metru, se atrag cu o forță de 2·10⁻⁷ N pe fiecare metru de lungime. Definiția e frumoasă, dar nu poate fi construită: fire infinite nu există.
În practică amperul se obținea din volt și ohm prin legea lui Ohm. Iar din 1990 voltul și ohmul erau reproduse prin efectele cuantice Josephson și Hall, în care intervine sarcina elementară. Amperul se sprijinea deci deja pe e, doar indirect.
Noua definiție a făcut acest lucru direct. În dreapta, o pompă cu un singur electron: la fiecare ciclu transportă exact un electron. Curentul pompei este frecvența ciclului înmulțită cu e. Deocamdată asemenea pompe dau curenți de nanoamperi, dar numărarea se face literalmente electron cu electron.
Catalogul mărimilor
Electricitate · 12 fișe
Index · toate mărimile pe o singură paginăLaboratorul de la intrarea în indexO picătură de acid schimbă culoarea sucului, sarea colorează flacăra, apa îngheață la o lovitură. Sub ele, toate fișele Simetrium, pe discipline și în ordine alfabetică.Deschide indexul →
