Ampere - Ampere


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Ampere
Ampèremeter hg.jpg
Demonstrationsmodell eines beweglichen Eisen Amperemeter . Da der Strom durch die Spule erhöht, wird der Kolben weiter in die Spule abgezogen und der Zeiger biegt nach rechts.
Allgemeine Information
Einheitssystem SI-Basiseinheit
Einheit Elektrischer Strom
Symbol EIN 
Benannt nach André-Marie Ampère
offizielle Definition
Definition Das Ampere ist , dass konstant aktuelle , die, wenn in zwei gerade parallelem Leiter unendlicher Länge, von vernachlässigbaren kreisförmigem Querschnitt beibehalten wird , und platziert 1 m auseinander in Vakuum, zwischen diesen Leitern einer Kraft erzeugen , würde 2 × 10 -7 Newton pro m Länge.
2019 Ampere
Einheitssystem SI-Basiseinheit
Einheit Elektrischer Strom
Symbol EIN 
Benannt nach André-Marie Ampère
offizielle Definition
definieren Behörde Internationales Komitee für Maß und Gewicht
definieren Veranstaltung 2018 Generalkonferenz für Maß und Gewicht
Effektive seit 20. Mai 2019
Definition Das Ampere, das Symbol A, ist die SI - Einheit des elektrischen Stroms. Es wird bestimmt , indem die feste numerische Wert der definierten Elementarladung e ist 1.602 176 634 x 10 -19 , wenn sie in der Einheit exprimiert C , die A⋅s entspricht, wo die zweite hinsichtlich der definiert ist .

Die Ampere ( / æ m p ɪər , æ m p ɪər / ; Symbol: A), oft abgekürzt zu "AMP" ist die Basiseinheit des elektrischen Stroms in dem internationalen Einheitensystem (SI). Es ist nach dem Namen André-Marie Ampère (1775-1836), Französisch Mathematiker und Physiker, der Vater als Elektrodynamik .

Das Internationale Einheitensystem definiert die Ampere in Bezug auf anderen Basiseinheiten durch die elektromagnetische Kraft zwischen dem elektrischen Leiter messen tragenden elektrischen Strom. Die früheren CGS Meßsystems hatten zwei verschiedene Definitionen von Strom, einer im wesentlichen die gleiche wie die SI und die andere unter Verwendung von elektrischen Ladung wie die Basis - Einheit mit der Einheit der Ladung , die durch die Kraft zwischen zwei geladenen Metallplatten zu messen. Das Ampere wurde dann definiert als eine Coulombsche Ladungs pro Sekunde. In SI, die Ladungseinheit, die Coulomb, wird als die Ladung , die durch ein Ampere während einer Sekunde durch definiert.

Neue Definitionen in Bezug auf die unveränderlichen Naturkonstanten, insbesondere der Elementarladung , tritt am 20. Mai 2019 dauern.

Definition

Darstellung der Definition der Einheit Ampere

SI definiert Ampere, wie folgt:

Das Ampere ist , dass Konstantstrom die, wenn sie in zwei geraden parallelen Leitern unendlicher Länge, von vernachlässigbaren kreisförmigen Querschnitt beibehalten wird , und platziert einen Meter auseinander in Vakuum, zwischen diesen Leitern einer Kraft erzeugen , würde 2 × 10 -7 Newtons pro Meter Länge.

Ampère des Kraftgesetz besagt , dass es eine anziehende oder abstoßende Kraft zwischen zwei parallelen Drähten einem elektrischen Strom tragen. Diese Kraft wird in der formalen Definition des Ampere verwendet.

Die SI - Einheit der Ladung, die Coulomb „ ist die Elektrizitätsmenge in 1 Sekunde durch einen Strom von 1 Ampere ausgeführt“. Umgekehrt ist ein Strom von einem Ampere einer Coulomb Ladung an einem bestimmten Punkt pro Sekunde gehen:

In der Regel lädt Q von stationärem Strom bestimmt wird mir eine Zeit lang fließend t als Q = Es .

Konstant, momentaner und durchschnittlicher Strom in Ampere exprimiert wird (wie in „der Ladestrom 1,2 A“) und die Ladung akkumulierte, oder durch einen Kreislauf über einen bestimmten Zeitraum wird in Coulomb (wie in „die exprimierte geführt Batterieladung 30 000  C „). Das Verhältnis der Ampere (C / s) an die Coulomb ist das gleiche wie die des Watts (J / s) mit dem Joule .

Geschichte

Das Ampere wurde ursprünglich als ein Zehntel der Einheit des definierten elektrischen Stromes in dem CGS-Einheitensystem . Diese Einheit, die nun als die bekannte abampere , wurde als die Menge an Strom definiert, der eine Kraft von beiden erzeugt dynes zwischen zwei Drähten einen Zentimeter auseinander pro Zentimeter Länge. Die Größe der Einheit wurde so gewählt , dass die Einheiten von ihm in dem abgeleiteten MKSA System würden bequem bemessen sein.

„International Ampere“ war ein frühes Verwirklichung des Ampere, wie der Strom definiert, der ablagern würde 0.001 118  Gramm Silber pro Sekunde aus einer Silbernitratlösung. Später zeigten genauere Messungen , dass dieser Strom 0,999 85  A .

Da Leistung als das Produkt aus Strom und Spannung definiert wird, kann die Ampere alternativ in Bezug auf die anderen Einheiten ausgedrückt werden unter Verwendung der Beziehung I = P / V, und somit 1 Ampere gleich 1 W / V. Strom kann mit einem Multimeter gemessen werden kann, ein Gerät , die elektrische Spannung messen kann, Strom und Widerstand.

Realisierung

Die Norm Ampere werden am genauesten eine realisieren mit Kibble Balance , ist aber in der Praxis über gehalten Ohmschen Gesetz aus den Einheiten des elektromotorischen Kraft und Widerstand , das Volt und die Ohm , da die beiden letzteren kann zu körperlichen Erscheinungen gebunden werden , die relativ leicht zu reproduzieren, den Josephson - Kontakt und den Quanten - Hall - Effekt bezeichnet.

Derzeit Techniken die Realisierung eines Ampere eine herzustellen relative Unsicherheit von etwa ein paar Teilen in 10 7 und beinhalten Realisierungen des Watts, die Ohm und das Volt.

Vorgeschlagene künftige Definition

Eher als eine Definition hinsichtlich der Kraft zwischen zwei Stromdrähten, wurde vorgeschlagen , dass die Ampere sollten in Bezug auf die Strömungsraten von Elementarladungen definiert werden. Da ein Coulomb ungefähr gleich 6.241 5093 × 10 18 Elementarladungen (wie solche , die durch durch Protonen oder die negativen der von durch Elektronen ), ist ein Ampere entspricht ungefähr 6.241 5093 × 10 18 Elementarladungen an einer Grenze bewegt sich in eine Sekunde. ( 6.241 5093 × 10 18 ist der Kehrwert des Wertes der Elementarladung in Coulomb.) Die vorgeschlagene Änderungs 1A festlegen würde die aktuellen in der Strömungsrichtung von einer bestimmten Anzahl von Elementarladungen pro Sekunde sein. Im Jahr 2005 das Internationale Komitee für Maß und Gewicht beschlossen (CIPM) die vorgeschlagene Veränderung zu untersuchen. Die Neudefinition wurde am 25. besprochen Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) im Jahr 2014 , sondern für die Zeit wurde nicht angenommen.

Jeden Tag Beispiele

Die durch typische Konstantspannungs - Energieverteilungsanlagen abgezogen wird normalerweise diktiert von der Leistung ( Watt durch das System und die Betriebsspannung verbraucht). Aus diesem Grund sind die unten aufgeführten Beispiele werden durch Spannungspegel gruppiert.

CPUs - 1 V DC

  • Current Notebook CPUs (bis zu 15 ... 45 W bei 1 V): bis zu 15 ... 45 A
  • Current High-End-CPUs (bis zu 65 ... 140 W bei 1,15 V): bis zu 55 ... 120 A

Tragbare Geräte

  • Hörgerät (typischerweise 1 mW bei 1,4 V): 700 uA
  • USB-Ladegerät (als Stromversorgung - typisch 10 W bei 5 V): 2 A

Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor - 12 V DC

Ein typisches Kraftfahrzeug hat eine 12 V-Batterie. Die verschiedenen Zubehörteile, die von der Batterie mit Energie versorgt werden könnten gehören:

  • Armaturenbrett-Licht (typisch 2 W): 166 mA
  • Scheinwerfer (jeweils typischerweise 60 W): 5 A
  • Anlasser auf ein kleineres Auto: 50 A bis 200 A

Nordamerikanische Inlandsversorgung - 120 V AC

Die meisten Kanada, Mexiko und die Vereinigten Staaten inländische Energieversorger bei 120 V laufen

Haushaltsleistungsschaltern liefern typischerweise ein Maximum von 15 A oder 20 A des Stroms zu einem bestimmten Satz von Auslässen.

  • USB-Ladegerät (als Last - typisch 10 W): 83 mA
  • 22 Zoll / 56-Zentimeter-tragbare Fernseher (35 W): 290 mA
  • Wolfram-Glühbirne (60-100 W): 500-830 mA
  • Toaster, Kessel (1,5 kW): 12.5 A
  • Haartrockner (1,8 kW): 15 A

European & Commonwealth inländische Versorgung - 230-240 V AC

Die meisten europäischen Inlandsstromversorgungen bei 230 V laufen und die meisten Commonwealth inländische Stromversorgungen laufen bei 240 V. Für die gleiche Menge Strom (in Watt), der Strom von einem bestimmten europäischem oder Commonwealth Gerät gezogen (in Europa oder ein Commonwealth - Land) kleiner als für ein gleichwertiges nordamerikanisches Gerät sein wird. Typische Schutzschalter werden liefern 16. A.

Der Strom, der durch eine Reihe von typischen Geräten gezogen ist:

  • Kompaktleuchtstofflampe (11-30 W): 56-112 mA
  • 22 Zoll / 56-Zentimeter-tragbare Fernseher (35 W): 145-150 mA
  • Wolfram-Glühbirne (60-100 W): 240-450 mA
  • Toaster, Wasserkocher (2 kW): 9 A
  • Tauchheizkörper (4,6 kW): 19-20 A

Siehe auch

Anmerkungen

Verweise

Externe Links