Ampe
Đơn vị cơ bản SI · đại lượng: cường độ dòng điện
01 · Định nghĩa
Suốt bảy mươi năm, ampe được định nghĩa bằng lực mà hai sợi dây hút nhau. Năm 2019 nó được chuyển sang electron: điện tích nguyên tố được cố định chính xác, và dòng điện trở thành phép đếm điện tích mỗi giây.
Một ampe là dòng điện tích một coulomb mỗi giây — tức 6.241 509 074·10¹⁸ điện tích nguyên tố đi qua tiết diện dây dẫn mỗi giây. Định nghĩa dựa trên hai hằng số chính xác: điện tích electron e và giây xesi. Không cơ học, không lực — thuần túy là đếm.
Trước 2019, ampe là dòng điện mà tại đó hai sợi dây vô hạn cách nhau một mét hút nhau với lực 2·10⁻⁷ newton trên mỗi mét chiều dài. Định nghĩa thanh lịch nhưng không đo được trong phòng thí nghiệm: dây thật chẳng vô hạn cũng chẳng mảnh vô hạn.
02 · Quy đổi
Nhập một dòng điện — hộ chiếu sẽ quy đổi
Ampe có một gia đình tiền tố thập phân gọn gàng — từ picoampe trong con chip đến thanh cái megaampe của nhà máy nhôm. Các đơn vị lịch sử là di vật CGS: abampe đúng bằng mười ampe, còn statampe nhỏ hơn theo hệ số do tốc độ ánh sáng quy định.
Dòng từ 30 mA qua cơ thể được coi là có thể gây chết người — nhỏ hơn hai bậc so với dòng một bóng đèn tiêu thụ. Nguy hiểm là dòng điện chứ không phải điện áp: điện áp chỉ đẩy nó đi.
| Đơn vị | Tên | Giá trị | Gặp ở đâu |
|---|---|---|---|
| pA | picoampe | 2·10¹² | dòng rò cực cổng trong chip, đo tĩnh điện |
| nA | nanoampe | 2·10⁹ | dòng vào của bộ khuếch đại, đo tĩnh điện phòng thí nghiệm |
| µA | microampe | 2 000 000 | cảm biến, đồng hồ, dòng tĩnh của chip |
| mA | miliampe | 2000 | LED, bộ sạc, ngưỡng nguy hiểm 30 mA |
| A | ampe | 2 | cách ghi cơ bản của dòng điện trong SI |
| kA | kiloampe | 0.002 | hàn, củ đề, phóng điện sét |
| MA | megaampe | 2·10⁻⁶ | điện phân nhôm, thiết bị xung |
Tiền tố SI là thập phân: 1 kA = 10³ A, 1 mA = 10⁻³ A — không ngoại lệ
03 · Bậc độ lớn
từ dòng rò transistor đến hồ quang sétMột ampe: sạc điện thoại, dải đèn LED
04 · Dụng cụ đo
Đo ampe bằng gì
Dòng điện chạy qua điện trở đã hiệu chuẩn và người ta đo sụt áp. Đơn giản, chính xác, nhưng phải cắt mạch.
Biến dòng hoặc cảm biến Hall ôm lấy sợi dây mà không chạm vào. Mạch vẫn mang tải — trong tủ điện và xưởng người ta đo như vậy.
Cuộn dây mềm quấn quanh thanh cái: đo dòng xung tới hàng trăm kiloampe — phóng điện, hàn, ngắn mạch.
Chuẩn lượng tử: mỗi chu kỳ đồng hồ cho đúng một electron đi qua. Hiện thực hóa trực tiếp định nghĩa mới của ampe.
05 · Quy tắc viết
Ký hiệu viết hoa: A, vì đó là một họ
Đơn vị mang tên Ampère, nên ký hiệu là chữ A Latinh viết hoa không dấu chấm, còn tên đơn vị viết thường: «ampere». Chữ Kirin «а» và «amp» thời máy chữ không có chỗ trong sổ sách.
06 · Đơn vị láng giềng
Ampe là cánh cửa vào gia đình điện: coulomb có được bằng cách nhân với giây, còn vôn và ôm gắn với nó qua định luật Ohm. Tám đơn vị SI có tên riêng mang ampe trong định nghĩa của mình.
Dung lượng pin tính bằng mA·h là điện tích: 2500 mA·h nghĩa là 2.5 ampe giờ, tức 9000 coulomb.
07 · Phần lịch sử
Những ampe trước ampe
Đơn vị điện từ của CGS: đúng bằng mười ampe ngày nay. Sinh ra từ định nghĩa bằng lực giữa các dây.
Đơn vị tĩnh điện của cùng hệ, nhỏ hơn 3·10¹⁰ lần: khác biệt đúng bằng tốc độ ánh sáng.
Dòng điện kết tủa 1.118 mg bạc mỗi giây. Chuẩn hóa học — điện lượng kế bạc: dễ tái lập, nhưng độ chính xác vấp phải độ tinh khiết của muối.
Sức từ động của hệ CGS — «ampe-vòng» kiểu cũ. 1 Gb = 10/4π ampe-vòng.
Năm 2019, ampe thôi là một đơn vị cơ học
Định nghĩa cũ bằng lực giữa các dây dẫn khiến hằng số từ µ₀ = 4π·10⁻⁷ H/m chính xác theo định nghĩa — và trói điện học vào kilôgam và mét. Ampe mới chỉ phụ thuộc vào điện tích electron và giây: µ₀ trở thành đại lượng đo được, còn các chuẩn dòng điện chuyển sang hiệu ứng lượng tử — vôn Josephson và ôm von Klitzing.
Danh mục · Hệ đơn vị quốc tế
Mỗi đại lượng một hộ chiếu
Bảy đơn vị cơ bản, hai mươi hai đơn vị dẫn xuất có tên riêng và kho lưu trữ các hệ đã ngừng dùng. Mỗi cái là một tờ riêng: định nghĩa, thứ nguyên, quy đổi, dụng cụ, quy tắc viết. Bằng 36 ngôn ngữ.
Đơn vị cơ bản
mở hộ chiếu của ampeDẫn xuất có tên riêng
màu đất nung — những đơn vị có ampe trong định nghĩaCác hệ lịch sử
kho ký hiệuNgôn ngữ hộ chiếu
36 ngôn ngữ. Ký hiệu A và các công thức không được dịch — chúng giống hệt nhau trong mọi phiên bản; được dịch là phần mô tả, ví dụ và quy tắc viết của từng hệ chữ.