Một sợi dây đồng bọc cách điện trong suốt xuyên qua chữ A. Trong dây, các electron xanh trôi chậm rãi. Ở giữa có bộ đếm: nó lóe sáng với mỗi electron đi qua tiết diện. Quanh dây chạy những vòng nét đứt của từ trường. Bên phải, kim la bàn quay vuông góc với dây rồi đứng yên. Màn hình hiển thị 6,24·10¹⁸ electron mỗi giây — đó là một ampe.
Trang đơn vị
đơn vị cơ sở SIbản sửa 2026-10Ampe A
Đơn vị cơ sở SI · đại lượng: cường độ dòng điện
Ampe chỉ đơn giản là đếm electron
Khi bật ấm siêu tốc, trong dây có dòng điện khoảng 10 A. Mỗi giây có 62 tỷ tỷ electron đi qua tiết diện dây. Không thể nhìn từng hạt, nhưng có thể đếm: electron nào cũng mang điện tích như nhau.
Từ năm 2019, ampe được định nghĩa qua điện tích nguyên tố e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C. Một ampe là dòng điện mà mỗi giây có điện tích bằng 1/e điện tích nguyên tố đi qua, tức khoảng 6,24·10¹⁸ electron. Trước đó, ampe được xác định qua lực hút giữa hai dây dẫn có dòng điện.
Đáng ngạc nhiên là bản thân electron chuyển động chậm đến thế. Trong dây đồng tiết diện 1,5 mm² với dòng 10 A, chúng dịch chuyển khoảng nửa milimét mỗi giây. Vậy mà dòng điện xuất hiện ngay: electron đã có sẵn khắp dây và bắt đầu chuyển động gần như cùng lúc.
Ký hiệu của ampe là chữ A hoa: đơn vị mang tên André-Marie Ampère. Tên đơn vị viết chữ thường: «ampe». Cường độ dòng điện ký hiệu là I hoa. Chữ a thường là năm, còn Å là ångström.
Dòng điện và điện tích. Ampe cho biết bao nhiêu điện tích đi qua mỗi giây, culông là chính điện tích, còn ampe giờ là điện tích trong pin. Và tốc độ dòng điện so với tốc độ electron: tín hiệu chạy dọc dây gần bằng tốc độ ánh sáng, còn electron thì bò với vài phần milimét mỗi giây.
01 · Định nghĩa
điện tích · trôi dạt · từ trườngCường độ dòng điện là điện tích đi qua tiết diện vật dẫn trong một giây. Trong kim loại, electron mang điện tích. Nếu trong một giây có N electron đi qua tiết diện, dòng điện bằng N·e.
Electron trong kim loại lao về mọi hướng với tốc độ khoảng một nghìn kilômét mỗi giây. Khi đặt điện áp vào dây, trên chuyển động hỗn loạn ấy chồng thêm một sự dịch chuyển chung chậm chạp — sự trôi dạt. Tốc độ của nó phụ thuộc vào dòng điện, tiết diện dây và số electron tự do trong mỗi mét khối kim loại.
Dòng điện luôn tạo ra từ trường quanh nó. Từ trường yếu dần khi ra xa dây, và các đường sức là những vòng tròn quanh dây. Từ năm 1948 đến 2019, ampe được định nghĩa chính bằng cường độ của từ trường này.
Một ampe có bao nhiêu electron
Phía trên là dây đồng, bên cạnh là la bàn. Dùng thanh trượt đặt dòng điện từ một picoampe đến một nghìn ampe, và tiết diện dây. Electron trong dây được hiển thị chậm lại: tốc độ trên màn hình tỉ lệ với tốc độ trôi dạt thật. Bộ đếm đếm các electron đã đi qua tiết diện. Kim la bàn cách dây 5 cm lệch càng nhiều khi dòng càng lớn. Màu xanh là electron, màu hổ phách là đồng và sự nóng lên, màu đỏ thẫm là từ trường. Bên dưới có ba khung xem. «Trôi dạt» là tốc độ electron ở các tiết diện khác nhau. «Từ trường» là cảm ứng từ quanh dây theo khoảng cách. «Bơm» là bơm một electron, nơi dòng điện được đặt bằng tần số: I = e·f.
Electron đã ở sẵn trong dây
Hãy hình dung một ống đầy bi đến tận miệng. Đẩy một viên vào một đầu, đầu kia lập tức rơi ra một viên khác, dù mỗi viên chỉ nhích một chút. Dòng điện cũng vậy: điện trường lan dọc dây gần bằng tốc độ ánh sáng, và mọi electron cùng bắt đầu chuyển động. Đèn sáng ngay, nhưng một electron vào dây ở chỗ công tắc sẽ chỉ tới bóng đèn sau vài giờ.
02 · Quy đổi
đơn vị · electron · điện tích pinTừ ampe sang electron và ampe giờ
Nhập một dòng điện. Thẻ thứ nhất đổi sang miliampe, kiloampe và số electron mỗi giây. Thẻ thứ hai cho biết bao nhiêu điện tích đi qua trong một phút, một giờ và một ngày. Thẻ thứ ba cho biết dòng này làm cạn các loại pin thông dụng trong bao lâu.
| {k} | {v} | {note} |
Dòng điện trong một kênh ion của tế bào chỉ vài picoampe, trong một tia sét là hàng chục kiloampe. Giữa chúng là mười lăm bậc độ lớn, và tất cả đều là số electron hay ion mỗi giây nhân với cùng một điện tích e.
04 · Dụng cụ đo
điện kế · ampe kìm · sun · bơmDòng điện được nhận ra qua việc nó làm
{title}
{text}
05 · Quy tắc viết
A hoa · ampe giờ riêngDòng điện bằng ampe, điện tích bằng culông
Ampe viết bằng chữ A hoa, cách số một khoảng trắng. Tiền tố đặt phía trước: mA, µA, kA. Điện tích của pin viết bằng ampe giờ A·h, không phải ampe.
Chữ a thường là năm: «ma» đọc thành «mili năm». Ampe giờ đã bao gồm thời gian, «mỗi giờ» là thừa. Tiền tố kilô là k thường; K hoa là kelvin. Chữ u thay cho µ chỉ được dùng khi không có chữ Hy Lạp. Tên đơn vị viết chữ thường, dù ký hiệu là chữ hoa.
06 · Các đơn vị lân cận
điện học07 · Phần lịch sử
lưu trữ · từ kim của Ørsted đến điện tích nguyên tốAmpe đã chuyển từ lực sang đếm như thế nào
{title}
{text}
Ampe cũ không thể chế tạo
Từ năm 1948 đến 2019, ampe là dòng điện mà hai dây dài vô hạn, mảnh vô hạn, đặt cách nhau một mét hút nhau với lực 2·10⁻⁷ N trên mỗi mét chiều dài. Định nghĩa thật đẹp, nhưng không chế tạo được: dây dài vô hạn không tồn tại.
Trên thực tế, ampe được suy ra từ vôn và ôm theo định luật Ôm. Còn vôn và ôm từ năm 1990 được tái tạo bằng các hiệu ứng lượng tử Josephson và Hall, trong đó có điện tích nguyên tố. Như vậy ampe vốn đã dựa vào e, chỉ là gián tiếp.
Định nghĩa mới biến điều đó thành trực tiếp. Bên phải là bơm một electron: mỗi chu kỳ nó chuyển đúng một electron. Dòng của bơm bằng tần số chu kỳ nhân e. Hiện các bơm như vậy cho dòng cỡ nanoampe, nhưng việc đếm đúng nghĩa đen là từng electron một.
Danh mục đại lượng
Điện học · 12 trang đơn vị
Chỉ mục · mọi đại lượng trên một trangPhòng thí nghiệm ở lối vào chỉ mụcMột giọt axit đổi màu nước ép, muối nhuộm màu ngọn lửa, nước đóng băng sau một cú gõ. Bên dưới là mọi trang của Simetrium, theo ngành và theo thứ tự chữ cái.Mở chỉ mục →
