Różnica między amperem a kulombem
Share
Kluczowa różnica - Ampere vs. Coulomb
Amper i kulomb to dwie jednostki miary używane do pomiaru prądu. Prąd w przewodniku mierzy się w amperach, podczas gdy kulombowskie mierzą ilość ładunku. Jeden amper jest równy przepływowi jednego kulombu ładunku w ciągu sekundy. w odróżnieniu kulomb, który mierzy ilość ładunku, amper mierzy szybkość przemieszczania się ładunku. Jest to kluczowa różnica między Ampere a Coulombem.
Prąd elektryczny pojawia się wewnątrz przewodnika, gdy nośniki ładunku wewnątrz przewodnika poruszają się przez niego pod wpływem różnicy napięcia. Bardzo częstym przykładem przebiegu prądu jest woda przepływająca przez rurę. Jeśli rura jest utrzymywana poziomo, nie będzie w niej przepływu; jeśli zostanie lekko przechylony, spowoduje to różnicę potencjałów między dwoma końcami, a woda zacznie przepływać przez rurę. Im wyższe nachylenie, tym większa różnica potencjałów, tym większa ilość przepływów wody na sekundę. Podobnie, jeśli różnica napięć między dwoma końcami drutu jest wyższa, ilość przepływających ładunków będzie wyższa, wytwarzając wysoki prąd.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest amper
3. Co to jest Coulomb
4. Porównanie obok siebie - Ampere vs. Coulomb
5. Podsumowanie
Co to jest Ampere?
Jednostka pomiaru prądu, Ampere, nosi imię francuskiego matematyka i fizyka André-Marie Ampère, uważanego za ojca elektrodynamiki. Ampery są również nazywane jako ampery, w skrócie.
Prawo siłowe Ampera stwierdza, że dwa równoległe przewody elektryczne przewodzące prąd wywierają na siebie siłę. International Systems of Unites (SI) definiuje jeden amper w oparciu o to prawo siły Ampera; „Amper to stały prąd, który, utrzymywany w dwóch prostych równoległych przewodach o nieskończonej długości, o nieznacznym okrągłym przekroju i umieszczony w odległości jednego metra w próżni, wytworzyłby między tymi przewodami siłę równą 2 × 10–7 niutonów na metr długości ”.
Rysunek 01: Definicja SI ampera
Zgodnie z prawem Ohma prąd jest związany z napięciem, ponieważ:
V = I x R
R to rezystancja przewodu przewodzącego prąd. Moc P pobierana przez obciążenie odnosi się do przepływającego przez nie prądu i dostarczanego napięcia zgodnie z:
P = V x I
Można to wykorzystać do zrozumienia ilości ampera. Rozważmy żelazko elektryczne o mocy 1000 W, które jest podłączone do linii zasilania 230 V. Ilość prądu zużywanego do podgrzewania można obliczyć jako:
P = VI
1000 W = 230 V × I
I = 1000/230
I = 4,37 A
W porównaniu do tego w spawaniu łukiem elektrycznym do stopienia żelaznego pręta stosuje się wiązkę prądu o wartości prawie 1000 A. Jeśli weźmie się pod uwagę błyskawicę, prąd dostarczany przez średnią błyskawicę wynosi około 10 000 amperów. Ale zmierzono również błyskawicę błyskawiczną o natężeniu 100 000 A..
Prąd jest mierzony za pomocą amperomierza. Amperomierz działa w różnych technikach. W amperomierzu z ruchomą cewką cewka zamontowana wzdłuż średnicy cewki jest zasilana mierzonym prądem. Cewka jest umieszczona między dwoma biegunami magnetycznymi; N i S. Zgodnie z regułą lewej ręki Flemminga siła indukowana jest na przewodzącym prąd przewodniku, który jest umieszczony w polu magnetycznym. Dlatego siła na zamontowanej cewce obraca cewkę wokół jej średnicy. Wielkość ugięcia jest tutaj proporcjonalna do prądu przepływającego przez cewkę; w ten sposób można wykonać pomiar. Takie podejście wymaga jednak przerwania przewodnika i umieszczenia amperomierza na środku. Ponieważ nie można tego zrobić w systemie bieżącym, w miernikach cęgowych stosuje się metodę magnetyczną do pomiaru prądów zarówno prądu przemiennego, jak i stałego bez fizycznego kontaktu z przewodnikiem.
Rysunek 02: Amperomierz z ruchomą cewką
Co to jest Coulomb?
Jednostka SI Coulomba, używana do pomiaru ładunków elektrycznych, nosi imię fizyka Charlesa-Augustina de Coulomba, który wprowadził prawo Coulomba. prawo Coulomba stwierdza, że kiedy dwa ładunki q1 i q2) są położone r odległość od siebie siła działa na każdy ładunek zgodnie z:
F = (kmiq1q2)) / r
Tutaj, kmi jest stałą Coulomba. Kulomb (C) jest równy ładunkowi w przybliżeniu 6.241509 × 1018 liczba elektronów lub protonów. Zatem ładunek pojedynczego elektronu można obliczyć jako 1,602177 × 10−19 C. Statyczny ładunek elektryczny mierzy się za pomocą elektrometru. Podobnie jak w poprzednim przykładzie żelazka elektrycznego, ilość ładunku przechodzi do żelaza w ciągu jednej sekundy można obliczyć jako:
I = Q / t
Q = 4,37 A × 1 s
Q = 4,37 ° C
Podczas błyskawicy około 15 kulombów ładunku mogło przepuścić prąd o wartości 30 000 A z ziemi do chmury w ułamku sekundy. Jednak chmura piorunów może pomieścić setki kulombów podczas błyskawicy.
Ładunek mierzy się także w amperogodzinach (Ah = A x h) w akumulatorach. Typowa bateria telefonu komórkowego o pojemności 1500 mAh (teoretycznie) utrzymuje 1,5 A x 3600s = 5400 C ładunku, a aby zorientować się, jaki ładunek jest wyrażony, bateria może dostarczyć prąd 1500 mA w ciągu godziny.
Jaka jest różnica między Ampere a Coulombem?
Ampere vs Coulomb | |
| Amper jest jednostką SI do pomiaru prądu elektrycznego. Ładunek jednostkowy przechodzący przez punkt w ciągu jednej sekundy nazywa się jednym amperem. | Kulomb to jednostka SI do pomiaru ładunku elektrycznego. Jeden kulomb odpowiada ładunkowi o wartości 6.241509 × 1018 protony lub elektrony. |
| Pomiary | |
| Amperomierz służy do pomiaru prądu. | Ładunek mierzy się za pomocą elektrometrów. |
| Definicja | |
| Prąd jest definiowany przez SI z prawem siły Ampere, biorąc pod uwagę siłę działającą na przewodniki przewodzące prąd. | Kulomb jest formalnie zdefiniowany jako amperosekunda, która wiąże ładunek z prądem. |
Summery - Ampere vs. Coulomb
Amper jest używany do pomiaru przepływu ładunków elektrycznych, w przeciwieństwie do kulombowskiej, która służy do pomiaru statycznego ładunku elektrycznego. Chociaż Ampere jest z definicji spokrewnione z kulombem, Ampere jest definiowane bez użycia ładunku, ale z użyciem siły działającej na przewodnik przewodzący prąd. Na tym polega różnica między Ampere a Coulombem.
Odniesienie:
1. Błysk pioruna i uderzenia. (n.d.). Pobrano 29 maja 2017 r. Z http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/lightning2.html
2. Amper. (2017, 28 maja). Pobrano 29 maja 2017 r. Z https://en.wikipedia.org/wiki/Ampere
3. Coulomb. (2017, 24 marca). Pobrano 29 maja 2017 r. Z https://en.wikipedia.org/wiki/Coulomb#SI_prefixes
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Ampere-def-en” Autor: Danmichaelo (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia
2. „Schemat galwanometryczny” Autor: TiCPU - (GFDL) przez Commons Wikimedia
