Kroz slovo A prolazi bakarna žica u providnoj izolaciji. Kroz nju polako plove plavi elektroni. U sredini stoji brojač: zasvetli kod svakog elektrona koji prođe kroz presek. Oko žice teku isprekidani prstenovi magnetnog polja. Desno se igla kompasa okreće poprečno na žicu i umiri se. Displej pokazuje 6,24·10¹⁸ elektrona u sekundi — to je jedan amper.
List jedinice
osnovna jedinica SIrev. 2026-10Amper A
Osnovna jedinica SI · veličina: jačina električne struje
Amper je prosto brojanje elektrona
Kad se uključi kuvalo za vodu, kroz kabl teče struja od oko 10 A. Svake sekunde kroz presek žice prođe 62 milijarde milijardi elektrona. Ne mogu se videti jedan po jedan, ali mogu se prebrojati: svaki elektron nosi isto naelektrisanje.
Od 2019. amper je određen elementarnim naelektrisanjem e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C. Jedan amper je struja pri kojoj u sekundi prođe naelektrisanje od 1/e elementarnih naelektrisanja, odnosno oko 6,24·10¹⁸ elektrona. Ranije se amper utvrđivao silom kojom se privlače dva provodnika sa strujom.
Iznenađuje koliko se sporo kreću sami elektroni. U bakarnoj žici preseka 1,5 mm² pri struji od 10 A pomeraju se oko pola milimetra u sekundi. Ipak, struja krene odmah: elektroni su već u celoj žici i počinju da se kreću gotovo istovremeno.
Oznaka ampera je veliko A: jedinica je nazvana po André-Marieu Ampèreu. Naziv jedinice piše se malim slovom: „amper”. Jačina struje označava se velikim I. Malo a je godina, a Å je angstrem.
Struja i naelektrisanje. Amper govori koliko naelektrisanja prođe u sekundi, kulon je samo naelektrisanje, a amper-čas naelektrisanje u akumulatoru. I brzina struje naspram brzine elektrona: signal ide žicom gotovo brzinom svetlosti, dok sami elektroni puze delićima milimetra u sekundi.
01 · Definicija
naelektrisanje · drift · poljeJačina struje je naelektrisanje koje u sekundi prođe kroz presek provodnika. U metalu naelektrisanje nose elektroni. Ako za sekundu kroz presek prođe N elektrona, struja je N·e.
Elektroni u metalu jure na sve strane brzinom od oko hiljadu kilometara u sekundi. Kad se na žicu dovede napon, na to haotično kretanje nadovezuje se spori zajednički pomak — drift. Njegova brzina zavisi od struje, preseka žice i broja slobodnih elektrona u kubnom metru metala.
Struja uvek stvara magnetno polje oko sebe. Polje slabi s rastojanjem od žice, a njegove linije su prstenovi oko nje. Upravo jačinom tog polja amper je definisan od 1948. do 2019.
Koliko elektrona ima u jednom amperu
Gore bakarna žica, pored nje kompas. Klizačem podešavate struju od jednog pikoampera do hiljadu ampera i presek žice. Elektroni u žici prikazani su usporeno: njihova brzina na ekranu srazmerna je stvarnoj brzini drifta. Brojač broji elektrone koji su prošli kroz presek. Igla kompasa 5 cm od žice otklanja se utoliko više ukoliko je struja veća. Plavo su elektroni, ćilibarno bakar i zagrevanje, karmin magnetno polje. Ispod su tri prikaza. „Drift” je brzina elektrona pri različitom preseku. „Polje” je indukcija oko žice prema rastojanju. „Pumpa” je jednoelektronska pumpa, u kojoj se struja zadaje frekvencijom: I = e·f.
Elektroni su već u žici
Zamislite cev punu kuglica do vrha. Ako s jednog kraja ugurate kuglicu, s drugog odmah ispadne druga, iako se svaka pomerila samo malo. Isto je i sa strujom: električno polje širi se žicom gotovo brzinom svetlosti i svi elektroni krenu zajedno. Lampa se upali odmah, ali elektron koji je ušao u žicu kod prekidača stići će do lampe tek posle nekoliko sati.
02 · Pretvaranje
jedinice · elektroni · naelektrisanje akumulatoraOd ampera do elektrona i amper-časova
Unesite struju. Prva kartica je pretvara u miliampere, kiloampere i elektrone u sekundi. Druga pokazuje koliko naelektrisanja prođe za minut, sat i dan. Treća — koliko dugo bi ova struja praznila obične akumulatore.
| {k} | {v} | {note} |
Struja u jednom jonskom kanalu ćelije iznosi nekoliko pikoampera, u udaru munje desetine kiloampera. Između njih je petnaest redova veličine, i sve je to broj elektrona ili jona u sekundi pomnožen istim naelektrisanjem e.
04 · Merni instrumenti
galvanometar · strujna klešta · šant · pumpaStruja se prepoznaje po onome što radi
{title}
{text}
05 · Pravila pisanja
veliko A · amper-čas zasebnoStruja u amperima, naelektrisanje u kulonima
Amper se piše velikim A, s razmakom posle broja. Predmeci idu ispred: mA, µA, kA. Naelektrisanje akumulatora piše se u amper-časovima, A·h, a ne u amperima.
Malo a je godina: „ma” se čita kao „miligodina”. Amper-čas već sadrži vreme, „na sat” je suvišno. Predmetak kilo je malo k; veliko K je kelvin. Slovo u umesto µ dopušteno je samo tamo gde nema grčkog. Naziv jedinice piše se malim slovom, iako je oznaka velika.
06 · Susedne jedinice
elektricitet07 · Istorijski deo
arhiva · od Ørstedove igle do elementarnog naelektrisanjaKako je amper prešao od sile na brojanje
{title}
{text}
Stari amper nije mogao da se napravi
Od 1948. do 2019. amper je bio struja pri kojoj se dva beskonačno duga i beskonačno tanka provodnika na rastojanju od jednog metra privlače silom od 2·10⁻⁷ N po metru dužine. Definicija je lepa, ali ne može da se napravi: beskonačnih provodnika nema.
U praksi se amper dobijao iz volta i oma po Omovom zakonu. A volt i om su se od 1990. ostvarivali kvantnim Džozefsonovim i Holovim efektom, u kojima učestvuje elementarno naelektrisanje. Amper se dakle već oslanjao na e, samo posredno.
Nova definicija je to učinila neposrednim. Desno je jednoelektronska pumpa: u svakom taktu prenosi tačno jedan elektron. Struja pumpe je frekvencija takta puta e. Za sada takve pumpe daju struje od nanoampera, ali brojanje ide doslovno elektron po elektron.
Katalog veličina
Elektricitet · 12 listova
Indeks · sve veličine na jednoj straniciLaboratorija na ulazu u indeksKap kiseline menja boju soka, so boji plamen, voda se ledi od jednog kucanja. Ispod njih svi listovi Simetriuma, po oblastima i abecedno.Otvori indeks →
