Amper
SI temel birimi · büyüklük: elektrik akımı şiddeti
01 · Tanım
Yetmiş yıl boyunca amper, iki telin birbirini çekme kuvvetiyle tanımlandı. 2019'da elektrona taşındı: temel yük tam olarak sabitlendi ve akım, saniyede yük sayımına dönüştü.
Bir amper, saniyede bir coulomb'luk yük akışıdır — yani her saniye iletkenin kesitinden geçen 6,241 509 074·10¹⁸ temel yük. Tanım iki tam sabite dayanır: elektronun yükü e ve sezyum saniyesi. Mekanik yok, kuvvet yok — saf sayım.
2019'dan önce amper, bir metre aralıklı iki sonsuz telin metre başına 2·10⁻⁷ newton kuvvetle birbirini çektiği akımdı. Tanım zarifti ama laboratuvarda ölçülemezdi: gerçek teller ne sonsuzdur ne de sonsuz incedir.
02 · Dönüşüm
Bir akım girin — pasaport onu dönüştürür
Amperin tertemiz ondalık bir önek ailesi var — çipteki pikoamperden alüminyum tesisinin megaamper baralarına. Tarihî birimler CGS kalıntılarıdır: abamper tam on amperdir, statamper ise ışık hızının belirlediği bir çarpanla daha küçüktür.
Vücuttan geçen 30 mA ve üzeri akım potansiyel olarak öldürücü sayılır — bir ampulün çektiğinden iki basamak daha az. Tehlikeli olan akımdır, gerilim değil: gerilim onu yalnızca iter.
| Birim | Ad | Değer | Nerede görülür |
|---|---|---|---|
| pA | pikoamper | 2·10¹² | çiplerde kapı kaçakları, elektrometri |
| nA | nanoamper | 2·10⁹ | yükselteçlerin giriş akımları, laboratuvar elektrometrisi |
| µA | mikroamper | 2 000 000 | sensörler, saatler, devrelerin bekleme akımları |
| mA | miliamper | 2000 | LED'ler, şarj cihazları, 30 mA tehlike eşiği |
| A | amper | 2 | SI'de akımın temel yazımı |
| kA | kiloamper | 0,002 | kaynak, marş motorları, yıldırım boşalmaları |
| MA | megaamper | 2·10⁻⁶ | alüminyum elektrolizi, darbeli tesisler |
SI önekleri ondalıktır: 1 kA = 10³ A, 1 mA = 10⁻³ A — istisnasız
03 · Büyüklük mertebeleri
transistör kaçağından yıldırım arkınaBir amper: telefon şarjı, LED şerit
04 · Ölçüm aletleri
Amperler neyle ölçülür
Akım kalibre edilmiş bir dirençten geçirilir ve gerilim düşümü ölçülür. Basit ve hassas, ama devreyi açmak gerekir.
Bir akım trafosu ya da Hall sensörü, tele dokunmadan onu kavrar. Devre yük altında kalır — panolarda ve atölyelerde böyle ölçülür.
Baranın çevresine esnek bir sargı: yüzlerce kiloampere kadar darbeli akımları ölçer — boşalmalar, kaynak, kısa devreler.
Kuantum etalonu: saat vuruşu başına bir elektron geçirir. Amperin yeni tanımının doğrudan gerçekleştirimi.
05 · Yazım kuralları
Sembol büyük harftir: A, çünkü bir soyadıdır
Birim, Ampère'in adını taşır; bu yüzden sembol noktasız büyük Latin A'dır, birimin adı ise küçük harfle yazılır: «amper». Kiril «а» ve daktilo çağının «amp»ı kayıtlarda yer alamaz.
06 · Komşu birimler
Amper, elektrik ailesinin kapısıdır: coulomb saniyeyle çarparak elde edilir; volt ve ohm ise Ohm yasasıyla ona bağlıdır. Sekiz adlı SI birimi tanımında amperi taşır.
Bir bataryanın mA·h cinsinden kapasitesi yüktür: 2500 mA·h, 2,5 amper-saat, yani 9000 coulomb demektir.
07 · Tarihî bölüm
Amperden önceki amperler
CGS'nin elektromanyetik birimi: tam olarak bugünkü on amper. Teller arasındaki kuvvet tanımından doğdu.
Aynı sistemin elektrostatik birimi, 3·10¹⁰ çarpanıyla daha küçük: fark tam olarak ışık hızıdır.
Saniyede 1,118 mg gümüş çöktüren akım. Kimyasal bir etalon — gümüş voltametresi: yeniden üretmesi kolaydı, ama hassasiyet tuzun saflığına takılıyordu.
CGS sisteminin manyetomotor kuvveti — eski usul «amper-sarımlar». 1 Gb = 10/4π amper-sarım.
2019'da amper mekanik bir birim olmaktan çıktı
İletkenler arasındaki kuvvete dayanan eski tanım, manyetik sabiti µ₀ = 4π·10⁻⁷ H/m tanım gereği tam kılıyor — ve elektriği kilograma ile metreye bağlıyordu. Yeni amper yalnızca elektronun yüküne ve saniyeye bağlıdır: µ₀ ölçülen bir büyüklük oldu, akım etalonları ise kuantum olaylarına taşındı — Josephson voltu ve von Klitzing ohmu.
Katalog · Uluslararası Birimler Sistemi
Her büyüklüğe bir pasaport
Yedi temel birim, kendi adını taşıyan yirmi iki türetilmiş birim ve kullanımdan kalkmış sistemlerin arşivi. Her biri ayrı bir yaprak: tanım, boyut, dönüşüm, aletler, yazım kuralları. 36 dilde.
Temel birimler
amperin pasaportunu açKendi adını taşıyan türetilmişler
terakota ile — tanımında amper bulunanlarTarihî sistemler
gösterimler arşiviPasaportun dili
36 dil. A sembolü ve formüller çevrilmez — tüm dillerde aynıdır; çevrilen, açıklama, örnekler ve her yazının yazım kurallarıdır.