Razlika med Amperom in Coulombom
Share
Ključna razlika - Ampere proti Coulombu
Ampere in Coulomb sta dve merilni enoti, ki se uporabljata za merjenje toka. Tok v prevodniku se meri v Amperih, medtem ko Coulombs meri količino naboja. En amper je enak pretoku enega kulona naboja v sekundi. Za razliko od coulomb, ki meri količino naboja, ampere meri, kako hitro se količina naboja giblje. To je ključna razlika med Amperom in Coulombom.
Električni tok se pojavi znotraj prevodnika, ko se nosilci naboja znotraj prevodnika gibljejo po njem pod vplivom razlike napetosti. Zelo pogost primer, kako se tok pojavi, je voda, ki teče skozi cev. Če se cev drži vodoravno, v njej ne bo pretoka; če se vsaj nekoliko nagne, bo to ustvarilo potencialno razliko med obema koncema in voda bo začela teči skozi cev. Višji je naklon, večja je potencialna razlika, zato je večja količina vode, ki teče na sekundo. Podobno je, če je napetostna razlika med obema koncema žice večja, količina naboja, ki teče skozi, bo večja, kar povzroči visok tok.
VSEBINA
1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je Ampere
3. Kaj je Coulomb
4. Primerjava ob strani - Ampere proti Coulombu
5. Povzetek
Kaj je Ampere?
Merilna enota toka, Ampere, je dobila ime po francoskem matematiku in fiziku André-Marie Ampère, ki velja za očeta elektrodinamike. Ampere imenujemo tudi kot ampere, v kratkem.
Amperov zakon o sili navaja, da dve vzporedni električni žici, ki prenašata tok, nalagata silo drug na drugega. Mednarodni sistemi združenj (SI) definirajo en amper na podlagi tega zakona o silah Ampere; „Ampera je ta konstanten tok, ki bi, če bi ga vzdržal v dveh ravnih vzporednih vodnikih neskončne dolžine, zanemarljivega krožnega preseka in postavljen en meter narazen v vakuumu, ustvaril med temi vodniki silo, ki je enaka 2 × 10–7 newtonov na meter dolžine “.
Slika 01: SI Opredelitev Ampere
Po Ohmovem zakonu je tok povezan z napetostjo kot:
V = I x R
R je upor tokovnega vodnika. Moč P, ki jo porabi obremenitev, se nanaša na tok, ki teče skozi njo, in na napajalno napetost glede na:
P = V x I
To je mogoče uporabiti za razumevanje količine ampera. Razmislite o električnem likalniku z nazivno močjo 1000 W, ki je priključen na daljnovod 230 V. Količina toka, ki ga porabi za segrevanje, je mogoče izračunati kot:
P = VI
1000 W = 230 V × I
I = 1000/230
I = 4,37 A
V primerjavi z njim se pri električnem obločnem varjenju za taljenje železne palice uporablja trenutni žarek v višini skoraj 1000 A. Če se šteje za strelo, znaša tok povprečne strele približno 10.000 amperov. Toda izmerili so tudi 100.000 amperov strele.
Tok merimo z ampermetrom. Ampermeter deluje v različnih tehnikah. V ampermetru z gibljivo tuljavo se tuljava, nameščena vzdolž premera tuljave, napaja z izmerjenim tokom. Tuljava je nameščena med dvema magnetnima polovoma; N in S. Po Flemmingovem levem pravilu se na tokovni nosilec, ki je nameščen v magnetnem polju, sproži sila. Zato sila na nameščeno tuljavo vrti tuljavo okoli svojega premera. Tu je količina odklona sorazmerna s tokom skozi tuljavo; tako lahko merjenje izvedemo. Vendar pa ta pristop zahteva razbijanje vodnika in postavitev ampermetra na sredino. Ker tega ni mogoče storiti v tekočem sistemu, se v merilnih merilnikih uporablja magnetna metoda za merjenje tako izmeničnih kot istosmernih tokov brez fizičnega stika z vodnikom.
Slika 02: Ampermeter z gibljivo tuljavo
Kaj je Coulomb?
SI enota Coulomb, ki se uporablja za merjenje električnih nabojev, je dobila ime po fiziku Charles-Augustin de Coulomb, ki je uvedel Coulombov zakon. Coulombov zakon navaja, da ko dve obtožnici q1 in q2 so postavljeni r na razdalji, sila deluje na vsako polnjenje glede na:
F = (keq1q2) / r
Tukaj, ke je Coulombova stalnica. Coulomb (C) je enak naboju približno 6,241509 × 1018 število elektronov ali protonov. Zato lahko naboj enega samega elektrona izračunamo kot 1.602177 × 10−19 C. Statični električni naboj se meri z elektrometrom. Kot v prejšnjem primeru električnega likalnika lahko količino naboja v železu v eni sekundi izračunamo kot:
I = Q / t
Q = 4,37 A × 1 s
Q = 4,37 C
Med bliskavico bi lahko približno 15 kulomov naboja preneslo tok 30.000 A v zemljo iz oblaka v delih sekunde. Vendar pa bi lahko gromovit oblak zadrževal na stotine kulomov naboja med strelo.
Polnjenje se izmeri tudi v amperah (Ah = A x h) v baterijah. Običajna baterija mobilnega telefona z močjo 1500 mAh (teoretično) ima 1,5 A x 3600s = 5400 C napolnjenosti, kar pomeni, da lahko baterija v eni uri napaja 1500 mA toka.
Kakšna je razlika med Amperom in Coulombom?
Ampere proti Coulombu | |
| Ampere je enota SI za merjenje električnega toka. Enoto naboja, ki v eni sekundi preide točko, imenujemo en amper. | Coulomb je enota SI za merjenje električnega naboja. En coulomb je enak naboju 6,241509 × 1018 protoni ali elektroni. |
| Merjenje | |
| Za merjenje toka se uporablja ampermeter. | Polnjenje se meri z elektrometri. |
| Opredelitev | |
| Tok definira SI z Amperovim zakonom o sili, pri čemer upošteva silo, ki deluje na tokovne vodnike. | Coulomb je formalno opredeljen kot Ampere-second, ki nanaša naboj na tok. |
Summery - Ampere proti Coulombu
Ampere se uporablja za merjenje pretoka električnih nabojev, za razliko od Coulomb-a, ki se uporablja za merjenje statičnega električnega naboja. Čeprav je Ampere po definiciji povezan s Coulombom, je Ampere definiran brez uporabe naboja, ampak z uporabo sile, ki deluje na prevodnik toka. To je razlika med Amperom in Coulombom.
Referenca:
1. Strele in strele strele. (n.d.). Pridobljeno 29. maja 2017 z http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/lightning2.html
2. Ampere. (2017, 28. maja). Pridobljeno 29. maja 2017 s https://en.wikipedia.org/wiki/Ampere
3. Coulomb. (2017, 24. marec). Pridobljeno 29. maja 2017 s https://en.wikipedia.org/wiki/Coulomb#SI_prefixes
Vljudnost slik:
1. "Ampere-def-en" avtor Danmichaelo (Public Domain) prek Wikimedije Commons
2. "Diagram galvanometra", ki ga je opravil TiCPU - (GFDL) prek Commons Wikimedia
