Ampér
Základná jednotka SI · veličina: elektrický prúd
01 · Definícia
Sedemdesiat rokov sa ampér definoval silou, ktorou sa dva vodiče priťahujú. V roku 2019 bol prenesený na elektrón: elementárny náboj bol zafixovaný presne a prúd sa stal počítaním nábojov za sekundu.
Jeden ampér je tok náboja jedného coulombu za sekundu — teda 6,241 509 074·10¹⁸ elementárnych nábojov, ktoré každú sekundu prejdú prierezom vodiča. Definícia spočíva na dvoch presných konštantách: náboji elektrónu e a céziovej sekunde. Žiadna mechanika, žiadne sily — čisté počítanie.
Pred rokom 2019 sa ampérom nazýval prúd, pri ktorom sa dva nekonečné vodiče vo vzdialenosti jedného metra priťahujú silou 2·10⁻⁷ newtonu na meter dĺžky. Definícia bola elegantná, ale v laboratóriu nemerateľná: skutočné vodiče nie sú ani nekonečné, ani nekonečne tenké.
02 · Prevod
Zadajte prúd — pas ho prevedie
Ampér má čistú desiatkovú rodinu predpôn — od pikoampéru v čipe po megaampérové prípojnice hlinikárne. Historické jednotky sú relikty CGS: abampér je presne desať ampérov a statampér je menší o činiteľ daný rýchlosťou svetla.
Za potenciálne smrteľný sa považuje prúd od 30 mA telom — o dva rády menej, než berie žiarovka. Nebezpečný je prúd, nie napätie: napätie ho iba pretláča.
| Jednotka | Názov | Hodnota | Kde sa vyskytuje |
|---|---|---|---|
| pA | pikoampér | 2·10¹² | zvodové prúdy hradiel v čipoch, elektrometria |
| nA | nanoampér | 2·10⁹ | vstupné prúdy zosilňovačov, laboratórna elektrometria |
| µA | mikroampér | 2 000 000 | senzory, hodinky, pokojové prúdy obvodov |
| mA | miliampér | 2000 | LED, nabíjačky, prah nebezpečenstva 30 mA |
| A | ampér | 2 | základný zápis prúdu v SI |
| kA | kiloampér | 0,002 | zváranie, štartéry, výboje bleskov |
| MA | megaampér | 2·10⁻⁶ | elektrolýza hliníka, impulzné zariadenia |
Predpony SI sú desiatkové: 1 kA = 10³ A, 1 mA = 10⁻³ A — bez výnimiek
03 · Rády veľkosti
od zvodu v tranzistore po oblúk bleskuJeden ampér: nabíjanie telefónu, LED pásik
04 · Meracie prístroje
Čím sa merajú ampéry
Prúd sa pustí cez kalibrovaný odpor a meria sa úbytok napätia. Jednoduché a presné, ale obvod treba rozpojiť.
Prúdový transformátor alebo Hallov senzor obopne vodič bez toho, aby sa ho dotkol. Obvod zostáva pod záťažou — tak sa meria v rozvádzačoch a dielňach.
Ohybné vinutie okolo prípojnice: meria impulzné prúdy do stoviek kiloampérov — výboje, zváranie, skraty.
Kvantový etalón: prepúšťa po jednom elektróne na takt hodín. Priama realizácia novej definície ampéru.
05 · Pravidlá zápisu
Značka je veľká: A, pretože je to priezvisko
Jednotka nesie meno Ampèra, preto je značkou veľké latinské A bez bodky, zatiaľ čo názov jednotky sa píše s malým: «ampér». Cyrilské «а» a písacostrojové «amp» do záznamov nepatria.
06 · Susedné jednotky
Ampér je bránou do elektrickej rodiny: coulomb vzniká násobením sekundou a volt s ohmom sú k nemu viazané Ohmovým zákonom. Osem pomenovaných jednotiek SI nesie ampér vo svojej definícii.
Kapacita akumulátora v mA·h je náboj: 2500 mA·h znamená 2,5 ampérhodiny, teda 9000 coulombov.
07 · Historický oddiel
Ampéry pred ampérom
Elektromagnetická jednotka CGS: presne desať dnešných ampérov. Zrodila sa z definície silou medzi vodičmi.
Elektrostatická jednotka tej istej sústavy, menšia o činiteľ 3·10¹⁰: rozdielom je presne rýchlosť svetla.
Prúd vylučujúci 1,118 mg striebra za sekundu. Chemický etalón — strieborný voltameter: ľahko reprodukovateľný, ale presnosť narážala na čistotu soli.
Magnetomotorická sila sústavy CGS — «ampérzávity» postarom. 1 Gb = 10/4π ampérzávitov.
V roku 2019 prestal byť ampér mechanickou jednotkou
Stará definícia silou medzi vodičmi robila magnetickú konštantu µ₀ = 4π·10⁻⁷ H/m presnou z definície — a viazala elektrinu ku kilogramu a metru. Nový ampér závisí len od náboja elektrónu a sekundy: µ₀ sa stala meranou veličinou a prúdové etalóny sa presunuli ku kvantovým javom — Josephsonovmu voltu a von Klitzingovmu ohmu.
Katalóg · Medzinárodná sústava jednotiek
Pas pre každú veličinu
Sedem základných jednotiek, dvadsaťdva odvodených s vlastnými názvami a archív sústav vyradených z používania. Každá je samostatný list: definícia, rozmer, prevod, prístroje, pravidlá zápisu. V 36 jazykoch.
Základné jednotky
otvorte pas ampéruOdvodené s vlastným názvom
terakotou — tie, ktorých definícia obsahuje ampérHistorické sústavy
archív zápisovJazyk pasu
36 jazykov. Značka A a vzorce sa neprekladajú — sú totožné vo všetkých verziách; prekladá sa opis, príklady a pravidlá zápisu pre dané písmo.