Ero Ampeerin Ja Coulombin Välillä

2024 Kirjoittaja: Mildred Bawerman | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 08:38

Tärkein ero - Ampere vs Coulomb

Ampeeri ja Coulomb ovat kaksi mittausyksikköä, joita käytetään virran mittaamiseen. Johtimen virta mitataan ampeereina, kun taas Coulombs mittaa varauksen määrää. Yksi ampeeri on yhtä suuri kuin yhden varauksen kulman virtaus sekunnissa. Toisin kuin coulomb, joka mittaa latauksen määrää, ampeeri mittaa kuinka nopeasti latauksen määrä liikkuu. Tämä on tärkein ero Amperen ja Coulombin välillä.

Sähkövirta tapahtuu johtimen sisällä, kun johtimen sisällä olevat varauksen kantajat liikkuvat sen läpi jännite-eron vaikutuksesta. Hyvin yleinen esimerkki virran esiintymisestä on putken läpi virtaava vesi. Jos putkea pidetään vaakasuorassa, sen sisällä ei ole virtausta; jos sitä kallistetaan ainakin hieman, se luo potentiaalisen eron kahden pään välille ja vesi alkaa virrata putken läpi. Mitä suurempi kaltevuus, sitä suurempi potentiaaliero, joten sitä suurempi vesivirtaus sekunnissa. Vastaavasti, jos jännitteen ero langan kahden pään välillä on suurempi, läpi kulkevan varauksen määrä on suurempi, mikä tekee suuresta virrasta.

SISÄLTÖ

1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero

2. Mikä on ampeeri

3. Mikä on Coulomb

4. Vertailu rinnakkain - Ampere vs Coulomb

5. Yhteenveto

Mikä on Ampere?

Virran mittayksikkö Ampere on nimetty ranskalaisen matemaatikon ja fyysikon André-Marie Ampèren mukaan, jota pidetään elektrodynamiikan isänä. Ampeereita kutsutaan myös lyhyesti vahvistimiksi.

Amperen voimalaissa todetaan, että kaksi rinnakkaista sähköjohtoa, jotka kuljettavat virtaa, kohdistavat voiman toisiinsa. Kansainväliset yhdistymisjärjestelmät (SI) määrittelee yhden ampeerin tämän Ampere-joukkolain perusteella; Ampeeri on se vakiovirta, joka, jos sitä ylläpidetään kahdessa suorassa yhdensuuntaisessa, äärettömän pituisessa johtimessa, joiden poikkileikkaus on merkityksetön, ja joka sijoitetaan metrin etäisyydelle tyhjiössä, tuottaisi näiden johtimien välille voiman, joka on yhtä suuri kuin 2 × 10-7 newtonia metriä pituutta kohti”.

Kuva 01: Ampeerin SI-määritelmä

Ohmin lain mukaan virta liittyy jännitteeseen seuraavasti:

V = I x R

R on virtaa johtavan johtimen vastus. Kuorman kuluttama teho P liittyy sen läpi kulkevaan virtaan ja syötettyyn jännitteeseen seuraavasti:

P = V x I

Tätä voidaan käyttää ampeerin määrän ymmärtämiseen. Tarkastellaan sähköraudaa, jonka nimellisteho on 1000 W ja joka on kytketty 230 V: n sähköjohtoon. Lämmitykseen kuluva virran määrä voidaan laskea seuraavasti:

P = VI

1000 W = 230 V × I

I = 1000/230

I = 4,37 A

Verrattuna siihen, sähkökaarihitsauksessa rautatangon sulattamiseen käytetään lähes 1000 A: n virtaa. Jos salama otetaan huomioon, keskimääräisen salaman välittämä virta on noin 10000 ampeeria. Mutta 100 000 ampeerin salama on myös mitattu.

Virta mitataan ampeerimittarilla. Ammeter toimii eri tekniikoilla. Liikkuvan kelan ampeerimittarissa kelan halkaisijaa pitkin asennettu kela syötetään mitatulla virralla. Käämi asetetaan kahden magneettisen navan väliin; N ja S. Flemmingin vasenkätisen säännön mukaisesti voima indusoidaan magneettikenttään sijoitettuun virtajohtimeen. Siksi asennetun kelan voima kiertää kelaa halkaisijansa ympäri. Taipuman määrä on tässä suhteessa kelan läpi kulkevaan virtaan; siten mittaus voidaan suorittaa. Tämä lähestymistapa vaatii kuitenkin johtimen rikkomisen ja ampeerimittarin sijoittamisen keskelle. Koska tätä ei voida tehdä käynnissä olevassa järjestelmässä, kiinnitysmittareissa käytetään magneettista menetelmää sekä AC- että DC-virtojen mittaamiseksi ilman fyysistä kosketusta johtimen kanssa.

Kuva 02: Liikkuvan kelan tyypin ampeerimittari

Mikä on Coulomb?

SI-yksikkö Coulomb, jota käytetään sähkövarausten mittaamiseen, on nimetty fyysikko Charles-Augustin de Coulombin mukaan, joka otti käyttöön Coulombin lain. Coulombin lain mukaan kun kaksi varausta q ₁ ja q ₂ sijoitetaan r etäisyydelle toisistaan, jokaiselle varaukselle vaikuttaa voima seuraavasti:

F = (k _e q ₁ q ₂) / r

Tässä k _e on Coulombin vakio. Coulomb (C) on yhtä suuri kuin karkeasti 6,441509 × 10 ¹⁸ elektronien tai protonien määrä. Yksittäisen elektronin varaus voidaan siten laskea arvona 1,602177 × 10 ⁻¹⁹ C. Staattinen sähkövaraus mitataan sähkömagneetilla. Kuten edellisessä esimerkissä sähkösilitysraudasta, rautaan kuluvan varauksen määrä sekunnissa voidaan laskea seuraavasti:

I = Q / t

Q = 4,37 A × 1 s

Q = 4,37 C

Salaman välähdyksen aikana noin 15 virtapiiriä saattoi siirtää 30000 A: n virran maahan pilvestä sekunnin murto-osassa. Kuitenkin ukkospilvi pystyi pitämään satoja kulmahautoja salaman aikana.

Lataus mitataan myös ampeeritunneina (Ah = A xh) paristoissa. Tyypillinen 1500 mAh: n matkapuhelimen akku (teoreettisesti) kestää 1,5 A x 3600 s = 5400 C varausta, ja latauksen ymmärtämiseksi se ilmaistaan, että akku voi tuottaa 1500 mA virtaa tunnissa.

Mikä on ero Ampereen ja Coulombiin?

Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa

Ampere vs Coulomb
Ampeeri on SI-yksikkö sähkövirran mittaamiseen. Yhden sekunnin sisällä pisteen ohittavaa yksikkövaraa kutsutaan yhdeksi ampeeriksi.	Coulomb on SI-yksikkö mittaamaan sähkövarausta. Yksi coulomb on yhtä suuri kuin 6,441509 × 10 18 protonin tai elektronin pitämä varaus.
Mittaus
Ampeerimittaria käytetään virran mittaamiseen.	Lataus mitataan sähkömagneettimittareilla.
Määritelmä
Virta määritetään SI: n mukaan Amperen voimalailla, ottaen huomioon virtaa johtaviin johtimiin vaikuttava voima.	Coulomb määritellään muodollisesti ampeerisekunniksi, joka suhteuttaa varauksen virtaan.

Kesä - Ampere vs Coulomb

Ampeeria käytetään mittaamaan sähkövarausten virtausta, toisin kuin Coulomb, jota käytetään staattisen sähkövarauksen mittaamiseen. Vaikka Ampere liittyy määritelmän mukaan Coulombiin, Ampere määritellään käyttämättä varausta, mutta käyttämällä virtaa johtavaan johtimeen vaikuttavaa voimaa. Tämä on ero Ampereen ja Coulombin välillä.