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安培

国际单位制中电流的单位

安培,简称,是国际单位制电流强度单位,符号是A[1][2][3]。同时它也是国际单位制中七个基本单位之一[注 1]。安培是以法国数学家和物理学家安德烈-马里·安培命名的,为了纪念他在经典电磁学方面的贡献。

安培
Amperemeter hg.jpg
单位信息
单位制 国际单位制
物理量名称 电流
符号 A 
得名 安德烈-马里·安培
正式定義
定義 真空中,截面积可忽略的两根相距1米的无限长平行圆直导线内,通以等量恒定电流时,若导线间相互作用在每长度上的力为2×10–7牛顿,则每根导线中的电流为一安培。
2019年 安培
单位制 国际单位制
物理量名称 电流
符号 A 
得名 安德烈-马里·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,符号 A,SI 的电流单位。当基本电荷 e,以单位 C,即 A·s,表示时,将其固定数值取为1.602176634×10−19来定义安培,其中秒用ΔνCs定义。
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。

实际情况中,安培是对单位时间内通过导体横截面的电荷量的度量。1内通过横截面的电量为1库仑6.241×1018个电子的电量)时,电流大小為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)

目录

定义编辑

 
安培定义的图解

安培力定律证明在两根通电的平行直导线之间存在吸引力或排斥力[5][6]。这个力被用于安培的正式定义。

1948年第九届国际计量大会决定定义安培为:

电荷量国际单位制单位1库仑表示1安培的电流1秒内通过横截面的电量[8]。同样,1安培就是1库仑的电荷在一秒内通过横截面时的电流强度。

历史编辑

安培最初是被定义为厘米-克-秒制中电流单位绝对安培的十分之一[9]。如此确定它的大小是为了保证从国际单位制中的其他单位推导安培得到的值比较合适。

“国际安培”是一个较早的电流单位,定义为使硝酸银溶液中每秒析出0.001118000的电流[10]。之后,更精确地测量发现,这一电流是0.99985 A。

1948年第九届国际计量大会决定定义安培为:

2005年,国际计量委员会同意研究将元电荷电荷量用于安培定义的可能。新的定义在2014年的第25屆国际度量衡委员会上被討論,将于2019年5月20日生效。[12][13]

2018年第二十六届国际计量大会通过给予元电荷确定的电荷量,确定了安培的新定义。自2019年5月20日起,元电荷的电荷量被确定为   ,而  。由此,1 安培所代表的电流强度大小由元电荷电荷量和秒确定。[14]

应用编辑

安培这一单位与瓦特平衡英语Watt balance欧姆定律中的单位伏特欧姆相联系。而在约瑟夫森效应量子霍尔效应中也都各自有所应用。[15]

现在,建立一安培的技术已经能够达到107逼近误差[15]

例子编辑

  • 计算器工作电流1×10-4A[注 2]
  • 手机充电电流0.8-2A
  • 闪电约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

参见编辑

注释编辑

  1. ^ 另外六个是开尔文摩尔坎德拉千克
  2. ^ 以CASIO fx-82ES 1.5V 0.0002W计

参考资料编辑

  1. ^ 张三慧. 大学物理学·电磁学. 北京: 清华大学出版社. 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], (原始内容存档于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, (原始内容存档于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) (新闻稿). 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] (英语). 
  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, (原始内容存档于2009-06-28) .
  16. ^ 物理.高中二年级上册.上海科技出版社

外部链接编辑