Amperio - Ampere

amperio
Amperímetro hg.jpg
Modelo de demostración de un amperímetro de hierro móvil . A medida que aumenta la corriente a través de la bobina, el émbolo se introduce más en la bobina y el puntero se desvía hacia la derecha.
Información general
Unidad de sistema Unidad base SI
Unidad de Corriente eléctrica
Símbolo A
Lleva el nombre de André-Marie Ampère

El amperio ( / æ m p ɛər / , Estados Unidos : / æ m p ɪər / ; símbolo: A ), a menudo abreviado a amp , 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 del electromagnetismo .

El Sistema Internacional de Unidades define el amperio en términos de otras unidades base midiendo la fuerza electromagnética entre conductores eléctricos que transportan corriente eléctrica. El sistema CGS anterior tenía dos definiciones diferentes de corriente, una esencialmente igual a la del SI y la otra que usaba carga eléctrica como unidad base, con la unidad de carga definida midiendo la fuerza entre dos placas de metal cargadas. El amperio se definió entonces como un culombio de carga por segundo. En SI, la unidad de carga, el culombio, se define como la carga transportada por un amperio durante un segundo.

Nuevas definiciones , en términos de constantes invariantes de la naturaleza, específicamente la carga elemental , entraron en vigor el 20 de mayo de 2019.

Definición

El amperio se define tomando el valor numérico fijo de la carga elemental e como 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 ν Cs , la frecuencia de transición hiperfina del estado fundamental no perturbado del átomo de cesio-133.

La unidad de carga del SI, el culombio , "es la cantidad de electricidad transportada en 1 segundo por una corriente de 1 amperio". Por el contrario, una corriente de un amperio es un culombio de carga que pasa por un punto determinado por segundo:

En general, la carga Q está determinada por la corriente constante I que fluye durante un tiempo t como Q = I t .

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

Historia

El amperio lleva el nombre del físico y matemático francés André-Marie Ampère (1775-1836), quien estudió electromagnetismo y sentó las bases de la electrodinámica . En reconocimiento a las contribuciones de Ampère a la creación de la ciencia eléctrica moderna, una convención internacional, firmada en la Exposición Internacional de Electricidad de 1881 , estableció el amperio como una unidad estándar de medida eléctrica para la corriente eléctrica.

El amperio se definió originalmente como una décima parte de la unidad de corriente eléctrica en el sistema de unidades centímetro-gramo-segundo . Esa unidad, ahora conocida como abampere , se definió como la cantidad de corriente que genera una fuerza de dos dinas por centímetro de longitud entre dos cables separados por un centímetro. El tamaño de la unidad se eligió de modo que las unidades derivadas de ella en el sistema MKSA tuvieran un tamaño conveniente.

El "amperio internacional" fue una realización temprana del amperio, definido como la corriente que depositaría 0,001 118  gramos de plata por segundo de una solución de nitrato de plata . Más tarde, mediciones más precisas revelaron que esta corriente es 0.999 85  A .

Dado que la potencia se define como el producto de la corriente y el voltaje, el amperio se puede expresar alternativamente en términos de las otras unidades usando la relación I = P / V , y por lo tanto 1 A = 1 W / V. La corriente se puede medir con un multímetro , un dispositivo que puede medir voltaje, corriente y resistencia eléctricos.

Antigua definición en el SI

Hasta 2019, el SI definía el amperio de la siguiente manera:

El amperio es esa corriente constante que, si se mantiene en dos conductores paralelos rectos de longitud infinita, de sección circular despreciable, y se coloca a un metro de distancia en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 × 10 −7 newtons por metro de longitud.

La ley de fuerza de Ampère establece que existe una fuerza de atracción o repulsión entre dos cables paralelos que llevan una corriente eléctrica. Esta fuerza se utiliza en la definición formal del amperio.

La unidad de carga del SI, el culombio , se definió entonces como "la cantidad de electricidad transportada en 1 segundo por una corriente de 1 amperio". Por el contrario, una corriente de un amperio es un culombio de carga que pasa por un punto determinado por segundo:

En general, la carga Q se determinó mediante la corriente constante I que fluye durante un tiempo t como Q = It .

Realización

El amperio estándar se obtiene con mayor precisión utilizando una balanza Kibble , pero en la práctica se mantiene mediante la ley de Ohm a partir de las unidades de fuerza y resistencia electromotriz , el voltio y el ohmio , ya que los dos últimos pueden vincularse a fenómenos físicos que son relativamente fáciles de asimilar. reproducir, el efecto Josephson y el efecto Hall cuántico , respectivamente.

Las técnicas para establecer la realización de un amperio tienen una incertidumbre relativa de aproximadamente unas pocas partes en 10 7 , e implican realizaciones del vatio, el ohmio y el voltio.

Ver también

Referencias

enlaces externos