Ampere - Ampere


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Amperio
hg.jpg amperímetro
Modelo de demostración de un hierro móvil amperímetro . A medida que la corriente a través de los aumentos de la bobina, el émbolo se extrae aún más en la bobina y el puntero desvía a la derecha.
Información general
Unidad de sistema unidad base SI
Unidad de Corriente eléctrica
Símbolo UNA 
Lleva el nombre de André-Marie Ampère
definición oficial
Definición El amperio es que constante de corriente que, mantenida en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección transversal circular despreciable y situados 1 m de separación, en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 × 10 -7 newton por metros de longitud.
2019 amperios
Unidad de sistema unidad base SI
Unidad de Corriente eléctrica
Símbolo UNA 
Lleva el nombre de André-Marie Ampère
definición oficial
La definición de autoridad Comité Internacional de Pesas y Medidas
La definición de caso 2018 Conferencia General de Pesos y Medidas
En vigor desde 20 de mayo de 2019
Definición El amperio, el símbolo A, es la unidad SI de corriente eléctrica. Se define tomando el valor numérico fijo de la carga elemental e ser 1,602 176 634 × 10 -19 cuando se expresa en la unidad C , que es igual a A⋅s, donde el segundo se define en términos de .

El amperio ( / æ m p ɪər , æ m p ɪər / ; símbolo: A), a menudo abreviado a "amplificador", es la unidad base de la corriente eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades (SI). Lleva el nombre de André-Marie Ampère (1775-1836), matemático y físico francés, considerado el padre de la electrodinámica .

El Sistema Internacional de Unidades define el amperio en términos de otras unidades de base mediante la medición de la fuerza electromagnética entre los conductores eléctricos que llevan corriente eléctrica. El anterior sistema de medición de CGS tenía dos definiciones diferentes de corriente, uno esencialmente el mismo que el SI de y el otro usando carga eléctrica como la unidad de base, con la unidad de carga se define mediante la medición de la fuerza entre dos placas de metal cargadas. A continuación, el amperio se definió como un culombio de carga por segundo. En SI, la unidad de carga, el coulomb, se define como la carga transportada por un amperio durante un segundo.

Las nuevas definiciones , en términos de constantes invariables de la naturaleza, específicamente la carga elemental , entrarán en vigor el 20 de mayo el año 2019.

Definición

Ilustración de la definición de la unidad de amperios

SI define amperios como sigue:

El amperio es una corriente constante que, mantenida en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección transversal circular despreciable y colocados uno metros de separación, en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 × 10 -7 newtons por metros de longitud.

Ley de la fuerza de Ampère afirma que existe una fuerza de atracción o repulsión entre dos alambres paralelos que lleva una corriente eléctrica. Esta fuerza se utiliza en la definición formal del amperio.

La unidad SI de carga, el coulomb , "es la cantidad de electricidad transportada en 1 segundo por una corriente de 1 amperio". A la inversa, una corriente de un amperio es uno culombio de carga que va más allá de un punto por segundo dado:

En general, carga Q se determina por la corriente constante que fluye durante un tiempo t como Q = Se .

De corriente constante, instantánea y media se expresa en amperios (como en "la corriente de carga es 1,2 A") y la carga acumulada, o pasa a través de un circuito durante un período de tiempo se expresa en culombios (como en "la batería de carga es 30 000  C "). La relación del amperio (C / s) a la coulomb es la misma que la de la watt (J / s) a la joule .

Historia

El amperio se definió originalmente como una décima parte de la unidad de corriente eléctrica en el centímetro-gramo-segundo sistema de unidades . Esa unidad, ahora conocido como la abampere , se definió como la cantidad de corriente que genera una fuerza de dos dinas por centímetro de longitud entre dos cables de un centímetro de distancia. El tamaño de la unidad se elige de manera que las unidades derivadas de ella en el MKSA sistema serían convenientemente dimensionados.

El "amperio internacional" era una realización temprana del amperio, definido como la corriente que depositar 0.001 118  gramos de plata por segundo a partir de un nitrato de plata solución. Más tarde, las mediciones más precisas revelaron que esta corriente es 0,999 85  A .

Desde potencia se define como el producto de la corriente y el voltaje, el amperio, alternativamente, se puede expresar en términos de las otras unidades usando la relación I = P / V, y por lo tanto 1 amperio es igual a 1 W / V. La corriente puede medirse mediante un multímetro, un dispositivo que puede medir la tensión eléctrica, corriente y resistencia.

Realización

El amperio estándar se realiza con mayor precisión utilizando un equilibrio Kibble , pero en la práctica es mantenido a través de la ley de Ohm de las unidades de fuerza electromotriz y resistencia , la voltios y el ohm , ya que estos dos últimos pueden estar vinculados a los fenómenos físicos que son relativamente fáciles de reproducir, la unión de Josephson y el efecto Hall cuántico , respectivamente.

En la actualidad, las técnicas para establecer la realización de un amperio tiene una incertidumbre relativa de aproximadamente unas pocas partes en 10 7 , e implican realizaciones del vatio, el ohm y la voltios.

La definición propuesta futuro

En lugar de una definición en términos de la fuerza entre dos cables de corriente de carga, se ha propuesto que el amperio debería definirse en términos de la tasa de flujo de cargas elementales. Puesto que un coulomb es aproximadamente igual a 6,241 5,093 × 10 18 cargas elementales (tales como las realizadas por los protones , o el negativo de las realizadas por los electrones ), un amperio es aproximadamente equivalente a 6.241 5.093 × 10 18 cargas elementales desplazarse más allá de un límite en un segundo. ( 6.241 5.093 × 10 18 es el recíproco del valor de la carga elemental en culombios). El cambio propuesto definir 1 A como la corriente en la dirección del flujo de un número particular de cargas elementales por segundo. En 2005, el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM) acordó estudiar el cambio propuesto. La nueva definición se discutió en la 25ª Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM) en 2014, pero por el momento no se adoptó.

Ejemplos diarios

La corriente consumida por los sistemas de distribución de energía constante tensión típica es generalmente dictado por la potencia ( vatios ) consumida por el sistema y la tensión de funcionamiento. Por esta razón los ejemplos dados a continuación se agrupan por nivel de tensión.

CPUs - 1 V DC

  • CPUs portátiles actuales (hasta 15 ... 45 W a 1 V): hasta 15 ... 45 A
  • CPUs de gama alta actuales (hasta 65 ... 140 W a 1,15 V): hasta 55 ... 120 A

Dispositivos portables

  • Audífono (típicamente 1 mW a 1,4 V): 700 μA
  • adaptador de carga USB (como fuente de alimentación - típicamente 10 W a 5 V): 2 A

vehículos motor de combustión interna - 12 V DC

Un vehículo de motor típico tiene una batería de 12 V. Los diversos accesorios que son alimentados por la batería podrían incluir:

  • Instrumento luz del panel (típicamente 2 W): 166 mA
  • Faro (cada uno, típicamente 60 W): 5 A
  • El motor de arranque en un coche más pequeño: 50 A a 200 A

la oferta interna de América del Norte - 120 V AC

La mayoría de los proveedores de energía doméstica de Canadá, México y Estados Unidos corren a 120 V.

Hogar disyuntores proporcionan típicamente un máximo de 15 A o 20 A de corriente a un conjunto dado de puntos de venta.

  • adaptador de carga USB (como la carga - típicamente de 10 W): 83 mA
  • televisión de 22 pulgadas / 56 centímetros portátil (35 W): 290 mA
  • bombilla de tungsteno (W 60-100): 500-830 mA
  • Tostadora, hervidor de agua (1,5 kW): 12.5 A
  • Secador de pelo (1,8 kW): 15 A

Europea y de la Commonwealth oferta interna - 230-240 V AC

La mayoría de las fuentes de alimentación internas europeas funcionan a 230 V, y la mayoría de la Commonwealth de energía doméstica de agotar a 240 V. Por la misma cantidad de energía (en vatios), la corriente consumida por un aparato Europea o de la Commonwealth en particular (en Europa o en un país de la Commonwealth) será menor que para un aparato de América del Norte equivalente. Disyuntores típicos proporcionarán 16 A.

La corriente consumida por una serie de aparatos típicos son:

  • Lámpara fluorescente compacta (11-30 W): 56 a 112 mA
  • televisión de 22 pulgadas / 56 centímetros portátil (35 W): 145-150 mA
  • bombilla de tungsteno (W 60-100): 240-450 mA
  • Tostadora, hervidor de agua (2 kW): 9 A
  • Calentador de inmersión (4,6 kW): 19-20 A

Ver también

notas

referencias

enlaces externos