Ampere i Coulomb su dvije mjerne jedinice koje se koriste za mjerenje struje. Struja u vodiču mjeri se u Amperama, dok Coulombs mjeri količinu naboja. Jedan amper jednak je protoku jednog kulona naboja u sekundi. Za razliku od kulon, koji mjeri količinu naboja, ampera mjeri koliko se brzo kreće količina naboja. Ovo je ključna razlika između Ampera i Couloma.
Električna struja nastaje unutar vodiča kada se nosači naboja unutar vodiča kreću kroz njega pod utjecajem razlike napona. Vrlo čest primjer kako se odvija struja je voda koja teče kroz cijev. Ako se cijev drži vodoravno, unutar nje neće doći do struje; ako se blago nagne, stvorit će se potencijalna razlika između dva kraja i voda će početi teći kroz cijev. Što je nagib veći, to je veća potencijalna razlika, stoga je veća količina vode koja teče u sekundi. Slično tome, ako je razlika napona između dva kraja žice veća, količina naboja koja teče kroz bit će veća, što čini veliku struju.
SADRŽAJ
1. Pregled i ključne razlike
2. Što je Ampere
3. Što je Coulomb
4. Usporedna usporedba - Ampere vs Coulomb
5. Sažetak
Mjerna jedinica struje, Ampere, dobila je ime po francuskom matematičaru i fizičaru André-Marie Ampère koji se smatra ocem elektrodinamike. Ampere se nazivaju i as pojačala, Ukratko.
Amperov zakon o sili kaže da dvije paralelne električne žice koje nose struju nameću jedna drugu silu. Međunarodni sustavi jedinstava (SI) definiraju jedan amper na temelju ovog Ampereovog zakona o silama; "Amper je ta konstantna struja koja bi se, ako se održava u dva ravna paralelna vodiča beskonačne duljine, zanemarivog kružnog presjeka i stavljena jedan metar u vakuum, proizvela između ovih vodiča sila jednaka 2 × 10−7 newton po metru duljine ".
Slika 01: SI Definicija Ampera
Po Ohmovom zakonu, struja je povezana s naponom kao:
V = I x R
R je otpor vodiča struje. Snaga P koju troši opterećenje odnosi se na struju koja teče kroz nju i na napon koji odgovara:
P = V x I
Na taj se način može razumjeti količina ampera. Razmotrite električno glačalo snage 1000 W, koje je spojeno na dalekovod od 230 V. Količina struje koju troši za zagrijavanje može se izračunati kao:
P = VI
1000 W = 230 V × I
I = 1000/230
I = 4,37 A
U usporedbi s tim, za elektrolučno zavarivanje koristi se trenutna zraka od gotovo 1000 A za taljenje željezne šipke. Ako se uzme u obzir gromobranski tok, struja koju isporučuje prosječni bljesak munje iznosi oko 10 000 ampera. Ali, također je izmjereno i bljesak munje od 100 000 am.
Struja se mjeri ampermetrom. Ampermetar radi u različitim tehnikama. U ampermetru pokretne zavojnice, izmjerena struja napaja se zavojnicom montiranom duž promjera zavojnice. Zavojnica je postavljena između dva magnetska pola; N i S. Prema Flemmingovom pravilu na lijevoj strani, inducirana je sila na vodiču struje koji je smješten u magnetskom polju. Stoga sila na montirani svitak rotira zavojnicu oko njegovog promjera. Ovdje je količina otklona proporcionalna struji kroz zavojnicu; dakle, mjerenje se može izvršiti. Međutim, ovaj pristup zahtijeva razbijanje vodiča i postavljanje ampermetra u sredinu. Budući da se to ne može učiniti u sustavu s pogonom, magnetska metoda koristi se u stezaljkama za mjerenje izmjenične i istosmjerne struje bez fizičkog kontakta s vodičem.
Slika 02: Ampermetar tipa pokretne zavojnice
SI jedinica Coulomb, koja se koristi za mjerenje električnih naboja, dobila je ime po fizičaru Charles-Augustin de Coulomb koji je uveo Coulombov zakon. Coulombov zakon navodi da kad dva naboja q1 i q2 postavljaju se r na udaljenosti, sila djeluje na svaki naboj prema:
F = (keq1q2) / R
Ovdje, ke je Coulomb-ova konstanta. Coulomb (C) jednak je naboju otprilike 6,241509 × 1018 broj elektrona ili protona. Stoga se naboj jednog elektrona može izračunati kao 1.602177 × 10-19 C. Statički električni naboj mjeri se elektrometrom. Kao i u prethodnom primjeru električnog željeza, količina naboja prelazi u željezo u jednoj sekundi može se izračunati kao:
I = Q / t
Q = 4,37 A × 1 s
Q = 4,37 C
Tijekom munje, oko 15 kuloma naboja moglo bi u djeliću sekunde propustiti struju jačine 30 000 A na zemlju iz oblaka. No, gromovit oblak mogao bi zadržati stotine kuloma naboja za vrijeme munje.
Punjenje se mjeri i u amperskim satima (Ah = A x h) u baterijama. Tipična baterija mobilnog telefona od 1500 mAh (teoretski) sadrži napunjenost 1,5 A x 3600s = 5400 C, a kako bi se osjećala napunjenost, izražena je kao da baterija može pružiti 1500 mA struje u roku jednog sata.
Ampere vs Coulomb | |
Ampere je SI jedinica za mjerenje električne struje. Jedinica naboja koja prođe točka unutar jedne sekunde naziva se jednim amperom. | Coulomb je SI jedinica za mjerenje električnog naboja. Jedan coulomb jednak je naboju koji drži 6,241509 × 1018 protoni ili elektroni. |
Mjerenje | |
Ampermetar se koristi za mjerenje struje. | Punjenje se mjeri pomoću Elektrometara. |
definicija | |
Struju definira SI prema Ampereovom zakonu o sili, s obzirom na silu koja djeluje na strujne noseće vodiče. | Coulomb je formalno definiran kao Ampere-second koji odnosi naboj na struju. |
Ampere se koristi za mjerenje protoka električnih naboja, za razliku od Coulomb-a, koji se koristi za mjerenje statičkog električnog naboja. Iako je Ampere po definiciji povezan s Coulombom, Ampere je definiran bez naboja, ali koristeći silu koja djeluje na provodnik koji nosi struju. To je razlika između Ampera i Couloma.
Referenca:
1. Munja treperi i udara. (N.d.). Preuzeto 29. svibnja 2017. s http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/lightning2.html
2. Ampere. (2017., 28. svibnja). Preuzeto 29. svibnja 2017. s https://en.wikipedia.org/wiki/Ampere
3. Coulomb. (2017., 24. ožujka). Preuzeto 29. svibnja 2017. s https://hr.wikipedia.org/wiki/Coulomb#SI_prefixes
Ljubaznošću slike:
1. “Ampere-def-en” napisao Danmichaelo (Javna domena) putem Commons Wikimedia
2. "Dijagram galvanometra" napisao TiCPU - (GFDL) putem Commons Wikimedia