Mikä on ampeeri?

Sähkövirta on sähkövarausten suunnattua liikettä. Virran määrä määräytyy langan poikkileikkauksen läpi aikayksikköä kohti kulkevan sähkön määrän mukaan.

Emme vieläkään voi täysin luonnehtia sähkövirtaa langan läpi virtaavan sähkön määrällä. Itse asiassa yhtä kulonia vastaava määrä sähköä voi kulkea johdon läpi yhdessä tunnissa ja sama määrä sähköä sen läpi yhdessä sekunnissa.

Sähkövirran intensiteetti toisessa tapauksessa on paljon suurempi kuin ensimmäisessä, koska sama määrä sähköä kulkee paljon lyhyemmässä ajassa. Sähkövirran voimakkuuden karakterisoimiseksi johdon läpi kulkevan sähkön määrää viitataan yleensä aikayksikköön (sekuntiin). Sähkön määrää, joka kulkee johdon läpi sekunnissa, kutsutaan ampeeriksi. Ampere (A) otetaan järjestelmän virran yksikkönä.

Ampeeri on sähkön määrä, joka kulkee johtimen poikkileikkauksen läpi yhdessä sekunnissa.

Virran voimakkuus ilmaistaan ​​englanninkielisellä kirjaimella Az.

Ampere - sähkövirran yksikkö (yksi SI perusyksiköt), merkitty A:lla. 1 A on yhtä suuri kuin muuttumattoman virran voimakkuus, joka kulkiessaan kahden rinnakkaisen suoran johtimen läpi, joiden pituus on äärettömän pieni ja ympyrän pinta-ala on 1 m:n etäisyydellä toisistaan tyhjiössä aiheuttaisi 1 m pitkälle langan osuudelle vuorovaikutusvoiman, joka on 2 • 10–7 N jokaista pituusmetriä kohden.

Johdon virta on yhtä ampeeria, jos jokainen kuloni sähköä kulkee sen poikkileikkauksen läpi sekunnissa.

Ampere — sähkövirran voimakkuus, jolla yksi kuloni vastaava määrä sähköä kulkee johtimen poikkileikkauksen läpi joka sekunti: 1 ampeeri = 1 coulomb / 1 sekunti.

Apuyksiköitä käytetään usein: 1 milliampeeri (ma) = 1/1000 ampeeria = 10-3 ampeeria, 1 mikroampeeri (μA) = 1/1000000 ampeeria = 10-6 ampeeria.

Jos tunnetaan langan poikkileikkauksen läpi tietyn ajan kuluneen sähkön määrä, niin virran voimakkuus voidaan löytää kaavasta: I = q / t

Jos sähkövirta kulkee suljetussa piirissä, jossa ei ole haaroja, niin jokaisen poikkileikkauksen läpi (kaikkialla piirissä) kulkee sekunnissa sama määrä sähköä riippumatta johtojen paksuudesta. Tämä johtuu siitä, että lataukset eivät voi kerääntyä mihinkään johtoon. Siksi virran voimakkuus on sama kaikkialla piirissä.

Monimutkaisissa sähköpiireissä, joissa on eri haaroja, tämä sääntö (virran pysyvyys suljetun piirin kaikissa kohdissa) pysyy tietysti totta, mutta se koskee vain yleisen piirin yksittäisiä osia, joita voidaan pitää yksinkertaisina.

Virran mittaus

Virran mittaamiseen käytetään laitetta, jota kutsutaan ampeerimittariksi. Hyvin pienten virtojen mittaamiseen käytetään millimetriä ja mikroampeeria tai galvanometriä. Kuvassa 1. esittää perinteisen graafisen esityksen ampeerimittarista ja milliampeerimittarista sähköpiireissä.

Riisi. 1. Ampeerimittarin ja milliametrin symbolit

Riisi. 2. Ampeerimittari

Virran voimakkuuden mittaamiseksi sinun on kytkettävä ampeerimittari avoimeen piiriin (katso kuva 3). Mitattu virta kulkee lähteestä ampeerimittarin ja vastaanottimen läpi. Ampeerimittarissa oleva nuoli näyttää virtapiirin virran Mihin tarkalleen kytkeä ampeerimittari, eli käyttäjälle (laskemalla alavirtaan) tai sen jälkeen, se on täysin välinpitämätön, koska virran voimakkuus yksinkertaisessa suljetussa piirissä (ilman haarautumista) on sama piirin kaikissa kohdissa.

Riisi. 3. Ampeerimittarin kytkeminen päälle

Joskus uskotaan virheellisesti, että ennen kuluttajaa kytketty ampeerimittari näyttää suurempaa virtaa kuin kuluttajan jälkeen kytketty. Tässä tapauksessa katsotaan, että käyttäjä käyttää "osa virrasta" sen aktivoimiseen. Tämä ei tietenkään ole totta, ja tässä on syy.

Sähkövirta metallijohtimessa on sähkömagneettinen prosessi, johon liittyy elektronien säännöllinen liike johtimessa. Energiaa eivät kuitenkaan kuljeta elektronit, vaan lankaa ympäröivä sähkömagneettinen kenttä.

Täsmälleen sama määrä elektroneja kulkee jokaisen johtojen poikkileikkauksen läpi tavallisessa sähköpiirissä.Kuinka monta elektronia tuli ulos sähköenergian lähteen yhdestä navasta, sama määrä niitä kulkee kuluttajan läpi ja menee tietysti toiseen napaan, lähteeseen, koska elektroneja materiaalihiukkasina ei voida kuluttaa heidän liikkeensä.

Riisi. 4. Virran mittaus yleismittarilla

Tekniikassa on erittäin suuria virtoja (tuhansia ampeeria) ja erittäin pieniä virtoja (ampeerin miljoonasosia). Esimerkiksi sähköliesin virranvoimakkuus on noin 4-5 ampeeria, hehkulampun 0,3-4 ampeeria (ja enemmän). Valokennojen läpi kulkeva virta on vain muutama mikroampeeri. Raitioverkkoon sähköä tuottavien sähköasemien pääjohdoissa virranvoimakkuus yltää tuhansiin ampeereihin.