Kiemelt különbség – Amper vs Coulomb
Az Amper és a Coulomb két mértékegység, amelyeket az áram mérésére használnak. A vezetőben lévő áramot Amperben mérik, míg a Coulomb a töltés mértékét. Egy amper egyenlő egy coulomb töltés áramlásával egy másodperc alatt. A coulomb-tól eltérően, amely a töltés mértékét méri, az amper azt méri, hogy milyen gyorsan mozog a töltés mennyisége. Ez a legfontosabb különbség az Amper és a Coulomb között.
A vezető belsejében elektromos áram keletkezik, amikor a vezető belsejében lévő töltéshordozók feszültségkülönbség hatására áthaladnak rajta. Az áram keletkezésének igen gyakori példája a csövön átfolyó víz. Ha a csövet vízszintesen tartják, nem lesz benne áramlás; ha legalább enyhén megdöntjük, akkor potenciálkülönbség keletkezik a két vége között, és a víz elkezd átfolyni a csövön. Minél nagyobb a lejtő, annál nagyobb a potenciálkülönbség, tehát annál nagyobb a másodpercenkénti vízmennyiség. Hasonlóképpen, ha a feszültségkülönbség a vezeték két vége között nagyobb, az átáramló töltés mennyisége nagyobb lesz, ami nagy áramerősséget eredményez.
Mi az Ampere?
Az áram mértékegysége, az Amper, André-Marie Ampère francia matematikus és fizikus nevéhez fűződik, akit az elektrodinamika atyjaként tartanak számon. Az ampereket röviden ampernek is nevezik.
Ampere erőtörvénye kimondja, hogy két párhuzamos, áramot szállító elektromos vezeték erőt fejt ki egymásra. Az International Systems of Unites (SI) egy ampert határoz meg ezen Amper erőtörvény alapján; „Az amper az az állandó áram, amelyet ha két egyenes, párhuzamos, végtelen hosszúságú, elhanyagolható kör keresztmetszetű vezetékben tartunk fenn, és egymástól egy méter távolságra vákuumban helyezzük el, 2×10–7 newton erőt hoz létre ezek között a vezetők között. hosszméterenként”.
01. ábra: Az Amper SI meghatározása
Az Ohm törvénye szerint az áramerősség a feszültséghez kapcsolódik:
V=I x R
R az áramvezető ellenállása. A terhelés által fogyasztott P teljesítmény a rajta átfolyó áramra és a betáplált feszültségre vonatkozik a következőképpen:
P=V x I
Ezzel meg lehet érteni az amper mennyiségét. Vegyünk egy 1000 W-os névleges elektromos vasalót, amely a 230 V-os tápvezetékre van csatlakoztatva. A felfűtéshez felhasznált áram mennyisége a következőképpen számítható ki:
P=VI
1000 W=230 V ×I
I=1000/230
I=4,37 A
Ehhez képest az elektromos ívhegesztésnél közel 1000 A áramsugarat használnak a vasrúd megolvasztására. Ha egy villámlást vesszük figyelembe, egy átlagos villámlás által leadott áram körülbelül 10 000 amper. De egy 100 000 amperes villámvillanást is mértek.
Az áramerősség mérése ampermérővel történik. Az ampermérő különböző technikákkal működik. A mozgó tekercses ampermérőben a tekercs átmérője mentén szerelt tekercset látják el a mért árammal. A tekercset két mágneses pólus közé kell helyezni; N és S. Flemming balkéz szabálya szerint erő indukálódik a mágneses térbe helyezett áramvezető vezetőn. Ezért a szerelt tekercsre ható erő az átmérője körül forgatja a tekercset. Az elhajlás mértéke itt arányos a tekercsen áthaladó árammal; így a mérés elvégezhető. Ehhez a megközelítéshez azonban meg kell szakítani a vezetőt, és az ampermérőt középre kell helyezni. Mivel ez működő rendszerben nem valósítható meg, mágneses módszert alkalmaznak a szorítómérőkben mind az AC, mind az egyenáram mérésére a vezetővel való fizikai érintkezés nélkül.
02. ábra: Mozgótekercs típusú ampermérő
Mi az a Coulomb?
A Coulomb SI-egység, amelyet elektromos töltések mérésére használnak, Charles-Augustin de Coulomb fizikusról nevezték el, aki bevezette a Coulomb-törvényt. A Coulomb-törvény kimondja, hogy ha két q1 és q2töltést r távolságra helyezünk el egymástól, akkor minden töltésre a következőképpen hat egy erő:
F=(keq1q2)/r
Itt ke a Coulomb-állandó. A Coulomb (C) nagyjából 6,241509×1018 számú elektron vagy proton töltésével egyenlő. Így egyetlen elektron töltése 1,602177×10−19 C-ként számítható. A statikus elektromos töltést elektrométerrel mérjük. Az elektromos vasaló előző példájához hasonlóan a vasalóba egy másodperc alatt áthaladó töltés mennyisége a következőképpen számítható ki:
I=Q/t
Q=4,37 A × 1 s
Q=4,37 C
A villámlás során körülbelül 15 coulomb töltés képes 30 000 A-es áramot továbbítani a földre egy felhőből a másodperc törtrésze alatt. Egy mennydörgésfelhő azonban több száz coulomb töltést képes tartani villámlás közben.
A töltést szintén amperórában (Ah=A x h) mérik az akkumulátorokban. Egy tipikus 1500 mAh-s mobiltelefon-akkumulátor (elméletileg) 1,5 A x 3600 s=5400 C töltést képes tartani, és a töltés érzékeltetése érdekében úgy fejezzük ki, hogy az akkumulátor egy órán belül 1500 mA áramot képes biztosítani.
Mi a különbség az Ampere és a Coulomb között?
Ampere vs Coulomb |
|
| Az amper az elektromos áram mérésére szolgáló SI-mértékegység. Egy ponton egy másodpercen belül áthaladó egységtöltést egy ampernek nevezzük. | A Coulomb az elektromos töltés mérésére szolgáló SI-mértékegység. Egy coulomb egyenlő a 6,241509×1018 proton vagy elektron által tartott töltéssel. |
| Mérés | |
| Az ampermérőt használják az áram mérésére. | A töltés mérése elektrométerekkel történik. |
| Definition | |
| Az áramerősséget SI határozza meg az Ampere erőtörvénnyel, figyelembe véve az áramvezető vezetőkre ható erőt. | A Coulomb formálisan ampermásodpercként definiálható, ami a töltést az áramerősséghez viszonyítja. |
Nyár – Ampere vs Coulomb
Az Amper az elektromos töltések áramlásának mérésére szolgál, ellentétben a Coulombbal, amely a statikus elektromos töltés mérésére szolgál. Bár az Amper definíció szerint rokon Coulomb-hoz, az Ampert töltés nélkül határozzuk meg, hanem egy áramvezető vezetőre ható erőt használunk. Ez a különbség az Amper és a Coulomb között.
