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安培

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安培
Amperemeter hg.jpg
單位資訊
單位制 國際單位制
物理量名稱 電流
符號 A 
得名 安德烈-馬里·安培
正式定義
定義 真空中,截面積可忽略的兩根相距1米的無限長平行圓直導線內,通以等量恆定電流時,若導線間交互作用在每長度上的力為2×10–7牛頓,則每根導線中的電流為一安培。
2019年 安培
單位制 國際單位制
物理量名稱 電流
符號 A 
得名 安德烈-馬里·安培
正式定義
機構 國際度量衡委員會
制訂日期 2018國際度量衡大會
生效日期 2019年5月20日
定義 安培,符號 A,SI 的電流單位。當基本電荷 e,以單位 C,即 A·s,表示時,將其固定數值取為1.602176634×10−19來定義安培,其中秒用ΔνCs定義。
由於載流導線的電流所產生的磁場,導線旁的磁針會偏轉方向。應用這現象,檢流計可以用來測量電流。

安培,簡稱,是國際單位制電流強度單位,符號是A[1][2][3]。同時它也是國際單位制中七個基本單位之一[注 1]。安培是以法國數學家和物理學家安德烈-馬里·安培命名的,為了紀念他在古典電磁學方面的貢獻。

實際情況中,安培是對單位時間內通過導體橫截面的電荷量的度量。1內通過橫截面的電量為1庫侖6.241×1018個電子的電量)時,電流大小為1安培。[4]

比安培小的電流可以用毫安微安等單位表示。

  • 1安(A)= 1000毫安(mA)
  • 1毫安(mA)= 1000微安(μA)

定義[編輯]

安培定義的圖解

安培力定律證明在兩根通電的平行直導線之間存在吸引力或排斥力[5][6]。這個力被用於安培的正式定義。

1948年第九屆國際計量大會決定定義安培為:

電荷量國際單位制單位1庫侖表示1安培的電流1秒內通過橫截面的電量[8]。同樣,1安培就是1庫侖的電荷在一秒內通過橫截面時的電流強度。

歷史[編輯]

安培最初是被定義為厘米-克-秒制中電流單位絕對安培的十分之一[9]。如此確定它的大小是為了保證從國際單位制中的其他單位推導安培得到的值比較合適。

「國際安培」是一個較早的電流單位,定義為使硝酸銀溶液中每秒析出0.001118000的電流[10]。之後,更精確地測量發現,這一電流是0.99985 A。

1948年第九屆國際計量大會決定定義安培為:

2005年,國際計量委員會同意研究將元電荷電荷量用於安培定義的可能。新的定義在2014年的第25屆國際度量衡委員會上被討論,將於2019年5月20日生效。[12][13]

2018年第二十六屆國際計量大會通過給予元電荷確定的電荷量,確定了安培的新定義。自2019年5月20日起,元電荷的電荷量被確定為 ,而 。由此,1 安培所代表的電流強度大小由元電荷電荷量和秒確定。[14]

應用[編輯]

安培這一單位與瓦特平衡英語Watt balance歐姆定律中的單位伏特歐姆相聯繫。而在約瑟夫森效應量子霍爾效應中也都各自有所應用。[15]

現在,建立一安培的技術已經能夠達到107逼近誤差[15]

例子[編輯]

  • 計算器工作電流1×10-4A[注 2]
  • 行動電話充電電流0.8-2A
  • 閃電約1×104A[16]
  • 住宅配電箱約60A
  • 住宅斷路器,常見的有10/20A
  • 塑殼斷路器(MCCB),常見200-800A
  • 空氣斷路器(ACB),用於低壓電(380V),常見1600/2500/4000A
  • 用於配電的1650kVA三相變壓器,低壓線圈(380V)最大輸出2500A

參見[編輯]

注釋[編輯]

  1. ^ 另外六個是克耳文莫耳坎德拉千克
  2. ^ 以CASIO fx-82ES 1.5V 0.0002W計

參考資料[編輯]

  1. ^ 張三慧. 大學物理學·電磁學. 北京: 清華大學出版社. 1999: 143. ISBN 9787302038191. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.1. Unit of electric current (ampere), SI brochure 8th, BIPM, [19 November 2011] 
  3. ^ Base unit definitions: Ampere. Physics.nist.gov. Retrieved on 2010-09-28.
  4. ^ Bodanis, David, Electric Universe, New York: Three Rivers Press, 2005, ISBN 978-0-307-33598-2 
  5. ^ Serway, Raymond A; Jewett, JW. Serway's principles of physics: a calculus based text Fourth. Belmont, CA: Thompson Brooks/Cole. 2006: 746. ISBN 0-53449143-X. 
  6. ^ Beyond the Kilogram: Redefining the International System of Units, USA: National Institute of Standards and Technology, 2006 [March 2008], (原始內容存檔於2008年3月21日) .
  7. ^ Monk, Paul MS, Physical Chemistry: Understanding our Chemical World, John Wiley & Sons, 2004, ISBN 0-471-49180-2 .
  8. ^ The International System of Units (SI) (PDF) 8th, Bureau International des Poids et Mesures: 144, 2006 .
  9. ^ Kowalski, L, A short history of the SI units in electricity, Montclair, (原始內容存檔於2009-04-29) .
  10. ^ History of the ampere, Sizes 
  11. ^ Monk, Paul MS, Physical Chemistry: Understanding our Chemical World, John Wiley & Sons, 2004, ISBN 0-471-49180-2 .
  12. ^ General Conference on Weights and Measures approves possible changes to the International System of Units, including redefinition of the kilogram. (PDF) (新聞稿). Sèvres, France: General Conference on Weights and Measures. 23 October 2011 [25 October 2011]. 
  13. ^ Historic Vote Ties Kilogram and Other Units to Natural Constants. NIST. 2018-11-16 [2018-11-16] (英語). 
  14. ^ Resolutions of the CGPM - 26th meeting of the CGPM: 13-16 November 2018
  15. ^ 15.0 15.1 Appendix 2: Practical realization of unit definitions: Electrical quantities, SI brochure, BIPM, (原始內容存檔於2009-06-28) .
  16. ^ 物理.高中二年級上冊.上海科技出版社

外部連結[編輯]