Amper

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Notă despre dezambiguizare.svg Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea altor semnificații, consultați Ampere (dezambiguizare) .
Amper
Dreheisenskala.jpg
Cadranul unui ampermetru cu scară de amperi.
Informații generale
Sistem DA
mărimea intensitatea curentului
Simbol LA
Eponim André-Marie Ampère
Conversii
1 A în ... ...echivalentă cu...
Unitate CGS ≈ 2,9979 × 10 9 statA
0,1 abA
Unitatea Planck ≈ 2.874 × 10 −26 I P.
Editați datele pe Wikidata · Manual

Amperul (simbolul: A ), prescurtat uneori în amplificator , o abreviere nepermisă de Sistemul Internațional de Unități , este unitatea de bază SI a intensității curentului electric . Își ia numele de la fizicianul francez André-Marie Ampère , unul dintre cei mai importanți cărturari ai electromagnetismului .

Fiind una dintre cele șapte unități fundamentale ale SI , toate celelalte unități electromagnetice sunt derivate din acesta.

Modul corect de a scrie amperi este cu litera inițială cu litere mici, cu excepția cazului în care, conform regulilor gramaticale, trebuie să scrieți un cuvânt cu majuscula inițială; mai mult, prin convenție, în italiană, ar trebui scris fără accent. [1]

Istorie

În 1861, Asociația Britanică pentru Avansarea Științei (BAAS), a înființat un comitet, care a inclus Thomson și Maxwell [2] , care a propus ulterior definirea a cel puțin patru unități de măsurători electrice: tensiune , sarcină electrică, curent și rezistență .

În 1874 BAAS a introdus sistemul CGS (centimetru, gram, al doilea) definindu-l coerent [2] : relațiile dintre unități nu necesitau niciun parametru sau factori de conversie numerici, cu consecința că produsul sau raportul dintre unități da naștere unei noi unități de valoare unitară. Unitățile electrice au fost deci derivate din cele mecanice.

Absența unităților electrice în CGS a fost parțial rezolvată dând naștere la două sisteme distincte. CGS electrostatic s-a bazat pe sarcina electrică ca unitate, derivată din centimetru, gram și a doua, atribuind valoarea unității permitivității vidului în legea lui Coulomb privind forța de atracție între sarcinile electrice. Sistemul CGS electromagnetic (CGSem) a stabilit în schimb permeabilitatea vidului ca egală cu 1 în formula referitoare la forța exercitată între doi poli magnetici . În acest fel, cele două sisteme erau coerente, dar separate.

În 1881, la Paris, primul Congres Internațional de Electrice a aprobat propunerile prezentate de BAAS, iar în 1893, la Chicago, a convenit asupra necesității înființării unei comisii internaționale pentru unificarea unităților de măsură, punând astfel capăt separării în două sisteme.

În 1906, comisia internațională electrotehnică (IEC) a fost înființată la St. Louis pentru definirea unităților electrice [3] .

În trei conferințe internaționale diferite privind unitățile și standardele electrice, Berlin 1905, Londra 1908 și Washington 1910, au fost definite două unități electrice primare submultiple ale unităților electromagnetice corespunzătoare ale sistemului CGS: ohmul internațional și amperul internațional .

Sistemul Giorgi

În 1896, omul de știință italian Giovanni Giorgi a criticat dimensiunile particulare ale mărimilor electrice ale sistemului tridimensional. De acord cu Heaviside , el credea că permitivitatea și permeabilitatea nu pot lua întotdeauna o valoare constantă, exprimând proprietățile fizice ale unui mediu; în plus, lipsa lor de dimensiune a dat naștere unor situații ciudate în care cantități intrinsec diferite au apărut eronat omogene, cum ar fi o rezistență exprimată cu dimensiunea unei viteze sau o inductanță exprimată ca lungime [4] .

În 1901, Giorgi a propus, la Asociația Electrotehnică Italiană (AEI), trecerea de la un sistem tridimensional (lungime, masă , timp) la unul cu patru dimensiuni, introducând o a patra unitate electrică și înlocuind centimetrul și respectiv gramul metrul și kilogramul [2] [5] . Astfel, sistemul a devenit coerent prin faptul că toate celelalte puteau fi derivate cu ușurință din cele patru cantități fundamentale. Giorgi a mai sugerat reformularea teoriei fenomenelor electromagnetice pe baza noului sistem cu patru dimensiuni, astfel încât să raționalizeze ecuațiile electromagnetice și să evite utilizarea coeficienților și în special a puterilor de 10. Această raționalizare a fost posibilă prin păstrarea valorilor acceptate Din unitățile electrice, dacă permeabilitatea spațiului gol nu ar fi presupusă ca un număr pur egal cu 1, ci fixat la o valoare egală cu 4π * 10 -7 H / m .

În 1927, la cea de-a șaptea Conférence générale des poids et mesures (CGPM), a fost înființat în mod oficial Comitetul Consultativ de Electricitate (CCE), cu scopul de a examina propunerea inițială a lui Giorgi în același timp cu Uniunea Internațională de Fizică Pură și Aplicată. (IUPAP) și alte organizații internaționale [2] .

În 1935 IEC a propus adoptarea noului sistem Giorgi, bazat pe contor, kilogram, a doua și a patra cantitate electrică care vor fi alese ulterior [3] . În același an, Comité international des poids et mesures , brațul executiv al CGPM, a sancționat că de la 1 ianuarie 1940 a fost introdus noul sistem MKS și că s-a asumat valoarea 4π −7 H / m pentru permeabilitatea vidului. Această decizie a permis două rezultate importante ale sistemului de măsurare:

  1. consistență;
  2. raționalizarea, adică coeficienții numerici care leagă diferitele mărimi conțin numărul irațional π numai în formule referitoare la configurații circulare, sferice sau cilindrice și niciodată plate.

În 1939 CCE a întocmit o listă în care unitățile electrice practice erau definite în termeni de contor, kilogram, al doilea și amper (sistemul MKSA) [2] . Amperele au fost alese ca unitate electrică de bază, definită ca intensitatea curentului electric constant care, dacă este menținut în doi conductori liniari paraleli, cu lungime infinită și secțiune transversală neglijabilă, plasate la o distanță de un metru unul de celălalt în vid , produce între ele o forță egală cu 2 × 10 −7 N pentru fiecare metru de lungime [6] [7] .

În 1946, CIPM a oficializat sistemul MKSA cu o dată oficială de intrare în vigoare stabilită pentru 1 ianuarie 1948, deoarece a fost ratificat în același an de către cel de-al nouălea GFCM [2] . Alegerea sistemului raționalizat Giorgi sau MKSA a fost ratificată și de IEC în reuniunea de la Paris din 1950 [3] .

În 1960, al unsprezecelea GFCM de la Paris a decis [3] :

  1. Sistemul metric bazat pe cele șase unități de măsură de bază: contor; kilogram; conform; amper; kelvin; lumânare, este desemnată cu numele de „Sistem internațional de unități”;
  2. Abrevierea internațională pentru acest sistem este „SI”.

În 2018, al 26-lea GFCM modifică amperul în termeni de constante fizice [8], cum ar fi curentul electric care corespunde trecerii 1 / ( 1.602176634 × 10 −19 ) sarcini elementare pe secundă. De fapt, prin definiție, sarcina elementară e este egală cu 1,602176634 × 10 −19 C , unde 1 C = 1 A ⋅ 1 s . Inversând relația pe care o avem:

Definiție

Până în 2006 în Italia amplificatorul a fost implementat prin eșantionul Institutului Național Electrotehnic Galileo Ferraris . În prezent, acesta este implementat de succesorul său, Institutul Național de Cercetări Metrologice , din Torino .

Bazat pe fenomene electrice

Amperul exprimă intensitatea curentului într-un conductor traversat în orice secțiune de sarcina unui coulomb în timpul unei secunde.

Prin analogie, intensitatea curentului este comparabilă cu cantitatea de apă care trece printr-o conductă măsurată în kg / s, unde masa apei reprezintă sarcina electrică. Acesta din urmă, adică cantitatea de electroni, poate fi, prin urmare, exprimat în ore amperiale (Ah), adică cantitatea totală de sarcină care curge, cu intensitatea unui amper, într-un conductor într-o oră. Cu această magnitudine, de exemplu, se măsoară încărcarea maximă care poate fi acumulată de baterii: bateria unei mașini conține aproximativ 55 Ah, cea a camerei 2500 mAh.

În cadrul unităților de măsură SI, se aplică egalitățile:

Cu „C” pentru coulomb , „s” pentru al doilea, „V” pentru volt , „Ω” pentru ohm și „W” pentru watt . Absența coeficienților se datorează faptului că sistemul internațional este un sistem coerent de măsurare, adică produsul sau coeficientul mai multor unități dă naștere unei noi unități de valoare unitară.

Bazat pe fenomene magnetice

Conform legii lui Ampère , amperul poate fi definit ca intensitatea curentului care trebuie să curgă în două fire conductoare de lungime infinită și plasate la o distanță de un metru, astfel încât să se atragă reciproc cu o forță egală cu 2 × 10 −7 N pentru fiecare metru al fiecărui conductor.

Mostre de măsurare

Datorită dificultății de măsurare a forțelor dintre doi conductori, s-a propus așa-numitul ampere internațional sau statamper: definit în termenii ratei de depunere a argintului („amperul internațional este intensitatea unui curent care, trecând printr-o soluție de AgNO 3 [Ag monovalent ], se depune la catod 0,001118 g de argint într-o secundă ") [9] , este egal cu 0,99985 A. Cu toate acestea, această unitate de măsură este acum considerată învechită.

În prezent, însă, majoritatea institutelor metrologice naționale folosesc bănci de probe de baterii și rezistențe pentru întreținerea probelor primare ale amplificatorului. Eșantionul intensității curentului electric este obținut din legea lui Ohm prin intermediul a două eșantioane, una de emf și una de rezistență. În Italia, ambele probe sunt păstrate la INRIM din Torino. Proba EMF este un grup de stive Weston saturate, controlate de efectul Josephson ; cea a rezistenței electrice este definită ca rezistența medie a unui grup de 10 rezistențe eșantion în manganină din 1 Ω . Pentru a evita influența rezistențelor de contact dintre rezistență și circuitul de măsurare, rezistențele de probă au o construcție specială cu patru terminale, două amperometre externe prin care rezistorul este supus trecerii curentului electric și doi voltmetri interni cu față de cele amperometrice, din care se ia căderea de tensiune cauzată de circulația curentului electric.

Notă

  1. ^ Deoarece aceasta este ortografia internațională simplificată a unității de măsură, nu numele de familie al fizicianului. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că în limba franceză, care este limba oficială a Biroului Internațional de Greutăți și Măsuri , este ortografia utilizată amplificator cu accent ; cfr ( FR ) Bureau international des poids et mesures, Le Système international d'unités , ediția a 9-a, Sèvres, 2019, ISBN 9789282222720 .
  2. ^ a b c d e f ( EN ) O scurtă istorie a SI , de pe site-ul web BIPM
  3. ^ A b c d(EN) History of SI - Milestones, de pe site-ul IEC Filed 11 februarie 2008 Internet Archive .
  4. ^(EN) History of YES - contribuția lui Giovanni Giorgi, de pe site-ul IEC Filed 11 februarie 2008 Internet Archive .
  5. ^ (EN) Istoria SI - Introducere , pe site-ul IEC. Adus la 20 iulie 2008 (arhivat din original la 11 februarie 2008) .
  6. ^ Unitate de curent electric , de pe site-ul Institutului Național de Cercetări Metrologice Arhivat 13 iunie 2013 în Arhiva Internet .
  7. ^(EN) Definiția oficială a BIPM
  8. ^ (EN) BIPM - Rezoluția 1 a 26-a CGPM , pe www.bipm.org. Adus la 22 martie 2019 (arhivat din original la 4 februarie 2021) .
  9. ^ Giovanni Someda, Inginerie electrică generală , Bologna, Pàtron, 1971.

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității GND ( DE ) 1143042131
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Ampere&oldid=121087196 ”