A harfinin içinden şeffaf yalıtımlı bir bakır tel geçiyor. Telin içinde mavi elektronlar yavaşça sürükleniyor. Ortada bir sayaç var: kesitten geçen her elektronda yanıp sönüyor. Telin çevresinde manyetik alanın kesikli halkaları dolaşıyor. Sağda bir pusula iğnesi tele dik konuma dönüp duruluyor. Göstergede saniyede 6,24·10¹⁸ elektron yazıyor — bu bir amperdir.
Birim sayfası
SI temel birimirev. 2026-10Amper A
SI temel birimi · nicelik: elektrik akımı
Amper, düpedüz elektron saymaktır
Bir su ısıtıcısı çalıştırıldığında kablodan yaklaşık 10 A akım geçer. Her saniye telin kesitinden 62 milyar kere milyar elektron geçer. Onları tek tek göremeyiz ama sayabiliriz: her elektronun yükü aynıdır.
2019’dan beri amper, e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C temel yükü aracılığıyla tanımlanır. Bir amper, her saniye 1/e temel yük kadar yükün geçtiği akımdır; yani yaklaşık 6,24·10¹⁸ elektron. Daha önce amper, akım taşıyan iki telin birbirini çekme kuvvetiyle belirlenirdi.
Elektronların kendisinin ne kadar yavaş gittiği şaşırtıcıdır. 1,5 mm² kesitli bir bakır telde 10 A akımda saniyede yaklaşık yarım milimetre ilerlerler. Yine de akım anında başlar: elektronlar zaten telin her yerindedir ve neredeyse aynı anda hareket etmeye başlar.
Amperin simgesi büyük A’dır: birim, André-Marie Ampère’in adını taşır. Birimin adı küçük harfle yazılır: «amper». Akım şiddeti büyük I ile gösterilir. Küçük a yıldır, Å ise angströmdür.
Akım ve yük. Amper saniyede ne kadar yük geçtiğini söyler, coulomb yükün kendisidir, amper-saat ise bir aküdeki yüktür. Bir de akımın hızıyla elektronların hızı: sinyal telde neredeyse ışık hızıyla ilerler, elektronların kendisi ise saniyede milimetrenin kesirleriyle sürünür.
01 · Tanım
yük · sürüklenme · alanAkım şiddeti, bir iletkenin kesitinden saniyede geçen yüktür. Metalde yükü elektronlar taşır. Bir saniyede kesitten N elektron geçerse akım N·e olur.
Metaldeki elektronlar saniyede yaklaşık bin kilometre hızla her yöne koşuşur. Tele gerilim uygulandığında bu düzensiz hareketin üzerine yavaş bir ortak kayma biner — sürüklenme. Hızı akıma, telin kesitine ve metalin metreküpündeki serbest elektron sayısına bağlıdır.
Akım daima çevresinde bir manyetik alan oluşturur. Alan telden uzaklaştıkça zayıflar, alan çizgileri de telin çevresinde halkalardır. Amper 1948’den 2019’a kadar tam da bu alanın şiddetiyle tanımlandı.
Bir amperde kaç elektron var
Üstte bir bakır tel, yanında bir pusula. Kaydırıcıyla akımı bir pikoamperden bin ampere kadar ve telin kesitini ayarlarsınız. Teldeki elektronlar yavaşlatılmış gösterilir: ekrandaki hızları gerçek sürüklenme hızıyla orantılıdır. Sayaç kesitten geçen elektronları sayar. Telden 5 cm uzaktaki pusula iğnesi akım büyüdükçe daha çok sapar. Mavi elektronları, kehribar bakırı ve ısınmayı, kızıl manyetik alanı gösterir. Altta üç görünüm var. «Sürüklenme», farklı kesitlerde elektronların hızıdır. «Alan», telin çevresindeki manyetik akı yoğunluğunun uzaklığa göre değişimidir. «Pompa», akımın bir frekansla belirlendiği tek elektron pompasıdır: I = e·f.
Elektronlar zaten telin içinde
Ağzına kadar bilyeyle dolu bir boru düşünün. Bir uçtan bir bilye ittiğinizde, her biri yalnızca biraz kaymış olsa da öbür uçtan hemen başka bir bilye düşer. Akımda da durum budur: elektrik alanı tel boyunca neredeyse ışık hızıyla yayılır ve bütün elektronlar birlikte hareket etmeye başlar. Lamba hemen yanar, ama anahtarın yanında tele giren bir elektron lambaya ancak birkaç saat sonra ulaşır.
02 · Dönüşüm
birimler · elektronlar · akü yüküAmperden elektronlara ve amper-saate
Bir akım girin. İlk sekme onu miliampere, kiloampere ve saniyedeki elektron sayısına çevirir. İkincisi bir dakikada, bir saatte ve bir günde ne kadar yük geçtiğini gösterir. Üçüncüsü bu akımın sıradan aküleri ne kadar sürede boşaltacağını gösterir.
| {k} | {v} | {note} |
Bir hücrenin tek bir iyon kanalındaki akım birkaç pikoamperdir; bir yıldırımda onlarca kiloamper. Aralarında on beş büyüklük mertebesi vardır ve hepsi saniyedeki elektron ya da iyon sayısının aynı e yüküyle çarpımıdır.
04 · Ölçüm aletleri
galvanometre · pens ampermetre · şönt · pompaAkım yaptığı işten tanınır
{title}
{text}
05 · Yazım kuralları
büyük A · amper-saat ayrıAkım amperle, yük coulombla
Amper büyük A ile ve sayıdan sonra bir boşlukla yazılır. Önekler önüne gelir: mA, µA, kA. Bir akünün yükü amperle değil, amper-saatle, A·h ile yazılır.
Küçük a yıldır: «ma» «miliyıl» diye okunur. Amper-saat zamanı zaten içerir, «saatte» fazladır. Kilo öneki küçük k’dir; büyük K kelvindir. µ yerine u harfi yalnızca Yunan harfinin bulunmadığı yerde kabul edilir. Birimin adı küçük harfle yazılır, simgesi büyük olsa da.
06 · Komşu birimler
elektrik07 · Tarihsel bölüm
arşiv · Ørsted’in iğnesinden temel yükeAmper kuvvetten saymaya nasıl geçti
{title}
{text}
Eski amper kurulamıyordu
1948’den 2019’a kadar amper, bir metre aralıklı, sonsuz uzun ve sonsuz ince iki telin birbirini metre başına 2·10⁻⁷ N kuvvetle çektiği akımdı. Tanım zarifti ama kurulamazdı: sonsuz tel diye bir şey yoktur.
Uygulamada amper, Ohm yasasıyla volt ve ohmdan elde edilirdi. Volt ve ohm ise 1990’dan beri temel yükün yer aldığı Josephson ve kuantum Hall etkileriyle gerçekleştiriliyordu. Yani amper zaten e’ye dayanıyordu, yalnızca dolaylı olarak.
Yeni tanım bunu doğrudan hâle getirdi. Sağda bir tek elektron pompası: her döngüde tam olarak bir elektron taşır. Pompanın akımı döngü frekansı çarpı e’dir. Şimdilik bu pompalar nanoamper düzeyinde akım verir, ama sayım kelimenin tam anlamıyla elektron elektron ilerler.
Büyüklük kataloğu
Elektrik · 12 birim sayfası
Dizin · tüm büyüklükler tek sayfadaDizinin girişindeki laboratuvarBir damla asit suyun rengini değiştirir, tuz alevi boyar, su bir vuruşla donar. Altlarında Simetrium’un tüm sayfaları, alanlara göre ve alfabetik olarak.Dizini aç →
