Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Ампер (русское обозначение: А; международное: A) — единица измерения силы электрического тока в Международной системе единиц (СИ), одна из семи основных единиц СИ. В амперах измеряется также магнитодвижущая сила и разность магнитных потенциалов (устаревшее наименование — ампер-виток)[1]: магнитодвижущая сила 1 ампер (ампер-виток) — это такая магнитодвижущая сила, которую создаёт замкнутый контур, по которому протекает ток, равный 1 амперу. Кроме системы СИ, ампер является единицей силы тока и относится к числу основных единиц в системе единиц МКСА.
Ток в один ампер равен одному кулону в секунду.
Содержание
Определение
16 ноября 2018 года на XXVI Генеральной конференции мер и весов было принято новое определение ампера, основанное на использовании численного значения элементарного электрического заряда. Формулировка, вступившая в силу 20 мая 2019 года, гласит[2][3]:
Ампер, обозначение А (A), есть единица электрического тока в SI. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения элементарного заряда e равным 1,602176634 1019 при выражении в единице Кл, что соответствует А с, где секунда определяется через
— частота излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133[4].
История
Происхождение
Единица измерения, предложенная на 1-м Международном конгрессе электриков[5] (1881 г., Париж) и принятая на Международном электрическом конгрессе (1893 г., Чикаго)[6], названа в честь французского физика Андре Ампера. Она была первоначально определена как одна десятая единицы тока системы СГСМ (эта единица, известная в настоящее время как абампер или био, определяла ток, создающий силу в 2 дины на сантиметр длины между двумя тонкими проводниками на расстоянии в 1 см)[7].
Международный ампер
В 1893 году было принято определение единицы измерения силы тока как тока, необходимого для электрохимического осаждения 1,118 миллиграммов серебра в секунду из раствора нитрата серебра[5]. Предполагалось, что величина единицы при этом не изменится, однако оказалось, что она изменилась на 0,015 %. Эта единица стала известна как международный ампер.
Определение 1948 года
Определение ампера, предложенное Международным комитетом мер и весов в 1946 году и принятое IX Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) в октябре 1948 года, гласит[8][9][10]:
Ампер — сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную 2107 ньютона.
Таким образом, фактически было возвращено изначальное определение.
Из этого определения ампера следовало, что магнитная постоянная равна Гн/м или, что то же самое, Н/А точно. Это утверждение становится понятным, если учесть, что сила взаимодействия двух расположенных на расстоянии друг от друга бесконечных параллельных проводников, по которым текут токи и , приходящаяся на единицу длины, выражается соотношением:
После того, как в 1983 году было изменено определение метра (с 1960 года оно было привязано к длине волны определённого излучения атома криптона-86, а в 1983 стало определяться как расстояние, которое свет проходит за определённое время) и стало фиксированным (то есть точно определённым) значение скорости света - м/Гн Ф/м 8,85418781762039 1012 Ф·м1.
Однако определение ампера, принятое в 1948 году, оказалось трудным для реализации, и в качестве практической реализации эталона ампера с 1980-х годов стали использоваться квантовые приборы, которые привязывали с помощью закона Ома ампер к вольту и ому (1 А = 1 В / 1 Ом), а те, в свою очередь, реализовывались с помощью эффекта Джозефсона и квантового эффекта Холла как определённые зависимости от постоянной Планка
Определение 2019 года
В 2018 году на 26-й ГКМВ было принято и на следующий год вступило в силу нынешнее определение ампера (при этом старое определение ампера, действовавшее с 1948 года, отменено). Величина ампера не изменилась при смене определения. Однако изменение определения привело к тому, что указанные выше выражения для магнитной и электрической постоянных
Кратные и дольные единицы
В соответствии с полным официальным описанием СИ, содержащемся в действующей редакции Брошюры СИ (фр. Brochure SI, англ. The SI Brochure), опубликованной Международным бюро мер и весов (МБМВ), десятичные кратные и дольные единицы ампера образуются с помощью стандартных приставок СИ[9][12]. «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», принятое Правительством Российской Федерации, предусматривает использование в России тех же приставок[13].
Кратные
|
Дольные
|
величина
|
название
|
обозначение
|
величина
|
название
|
обозначение
|
101 А
|
декаампер
|
даА
|
daA
|
101 А
|
дециампер
|
дА
|
dA
|
102 А
|
гектоампер
|
гА
|
hA
|
102 А
|
сантиампер
|
сА
|
cA
|
103 А
|
килоампер
|
кА
|
kA
|
103 А
|
миллиампер
|
мА
|
mA
|
106 А
|
мегаампер
|
МА
|
MA
|
106 А
|
микроампер
|
мкА
|
µA
|
109 А
|
гигаампер
|
ГА
|
GA
|
109 А
|
наноампер
|
нА
|
nA
|
1012 А
|
тераампер
|
ТА
|
TA
|
1012 А
|
пикоампер
|
пА
|
pA
|
1015 А
|
петаампер
|
ПА
|
PA
|
1015 А
|
фемтоампер
|
фА
|
fA
|
1018 А
|
эксаампер
|
ЭА
|
EA
|
1018 А
|
аттоампер
|
аА
|
aA
|
1021 А
|
зеттаампер
|
ЗА
|
ZA
|
1021 А
|
зептоампер
|
зА
|
zA
|
1024 А
|
йоттаампер
|
ИА
|
YA
|
1024 А
|
иоктоампер
|
иА
|
yA
|
1027 А
|
роннаампер
|
РнА
|
RA
|
1027 А
|
ронтоампер
|
рнА
|
rA
|
1030 А
|
кветтаампер
|
КвА
|
QA
|
1030 А
|
квектоампер
|
квА
|
qA
|
рекомендовано к применению |
Связь с другими единицами СИ
Если сила тока в проводнике равна 1 амперу, то за одну секунду через поперечное сечение проходит заряд, равный 1 кулону[14].
Разность потенциалов в 1 вольт на концах проводника с электрическим сопротивлением 1 ом создаёт в нём ток 1 ампер.
Если конденсатор ёмкостью в 1 фарад заряжать током 1 ампер, то напряжение на обкладках будет возрастать на 1 вольт каждую секунду.
Если изменять ток со скоростью 1 ампер в секунду в проводнике, имеющем индуктивность 1 генри, в нём создаётся ЭДС индукции, равная одному вольту.
См. также
Примечания
- Магнитодвижущая сила // Большая советская энциклопедия
- Le Systme international d’units (SI) / The International System of Units (SI) : [арх. 23 мая 2019]. — BIPM, 2019. — P. 20, 132. — ISBN 978-92-822-2272-0.
- Брошюра СИ, 2019, с. 16, 84.
- ampere (A) (неопр.). www.npl.co.uk. Дата обращения: 21 мая 2019. Архивировано 20 января 2021 года.
- 1 2 History of the ampere, Sizes, 1 апреля 2014, Архивировано 20 Октябрь 2016, Дата обращения: 29 января 2017 Источник (неопр.). Дата обращения: 19 октября 2012. Архивировано 20 октября 2016 года.
- 1 2 3 Брошюра СИ, 2019, с. 92—93.
-
- Брошюра СИ, 2019, с. 48.
- 1 2 The SI brochure Архивная копия от 26 апреля 2006 на Wayback Machine Описание СИ на сайте Международного бюро мер и весов.
- Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации. Основные единицы Международной системы единиц (СИ) (неопр.). Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. Росстандарт. Дата обращения: 28 февраля 2018. Архивировано из оригинала 18 сентября 2017 года.
- Брошюра СИ, 2019, с. 82—84.
- Брошюра СИ, 2019, с. 27.
- Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации (неопр.). Дата обращения: 28 декабря 2014. Архивировано из оригинала 5 марта 2016 года.
-
Литература- Краткий словарь физических терминов / Сост. А. И. Болсун, рец. М. А. Ельяшевич. — Минск: Вышэйшая школа, 1979. — С. 23—24. — 416 с. — 30 000 экз.
- Международная система единиц (SI) : Брошюра СИ (рус.). — Изд. 9-е. — Росстандарт, 2019. — 100 с.
Ссылки
|
|