Klíčový rozdíl - Ampér vs. Coulomb

Ampere a Coulomb jsou dvě měřící jednotky, které se používají k měření proudu. Proud ve vodiči se měří v ampérech, zatímco Coulombs měří množství náboje. Jeden ampér se rovná toku jednoho coulombu náboje za sekundu. Na rozdíl od coulomb, který měří množství náboje, ampér měří, jak rychle se množství náboje pohybuje. Toto je klíčový rozdíl mezi Ampérem a Coulombem.

Elektrický proud se vyskytuje uvnitř vodiče, když se nosiče náboje uvnitř vodiče pohybují skrz něj v důsledku rozdílu napětí. Velmi častým příkladem toho, jak se proud vyskytuje, je voda protékající potrubím. Pokud je trubka udržována vodorovně, nebude v ní žádný tok; pokud je nakloněna alespoň nepatrně, vytvoří se potenciální rozdíl mezi dvěma konci a voda začne protékat potrubím. Čím vyšší sklon, tím vyšší je potenciální rozdíl, tím vyšší je průtok vody za sekundu. Podobně, pokud je rozdíl napětí mezi dvěma konci drátu vyšší, množství nábojů protékajících bude vyšší, což vede k vysokému proudu.

OBSAH 1. Přehled a klíčový rozdíl 2. Co je Ampere 3. Co je Coulomb 4. Porovnání bok po boku - Ampér vs. Coulomb 5. Shrnutí

Co je to Ampér?

Měřicí jednotka proudu, Ampere, je pojmenována podle francouzského matematika a fyzika André-Marie Ampere, který je považován za otce elektrodynamiky. Ampéry jsou také zkráceně označovány jako zesilovače.

Ampérův zákon o síle uvádí, že dva paralelní elektrické dráty přenášející proud na sebe působí silou. International Systems of Unites (SI) definuje jednu ampéru na základě tohoto Ampérova zákona o síle; "Zesilovač je ten konstantní proud, který, pokud bude udržován ve dvou přímých rovnoběžných vodičích nekonečné délky, zanedbatelného kruhového průřezu a umístěn jeden metr od sebe ve vakuu, by mezi těmito vodiči vytvořil sílu rovnající se 2 × 10 - 7 newtonů na metr délky “.

Podle Ohmova zákona je proud spojen s napětím jako:

V = I x R

R je odpor vodiče přenášejícího proud. Síla P spotřebovaná zátěží se týká proudu, který jím prochází, a dodávaného napětí podle:

P = V x I

To lze použít k porozumění množství ampéry. Zvažte elektrickou žehličku s jmenovitým výkonem 1 000 W, která je připojena k elektrickému vedení 230 V. Množství proudu, které spotřebovává na zahřátí, lze vypočítat jako:

P = VI 1000 W = 230 V x I I = 1000/230 I = 4,37 A

Ve srovnání s tím se při svařování elektrickým obloukem používá k roztavení železné tyče proudový paprsek téměř 1 000 A. Pokud se vezme v úvahu blesk, proud dodávaný průměrným bleskem je asi 10 000 ampérů. Byl však také změřen blesk s bleskem 100 000 amp.

Proud se měří pomocí ampérmetru. Ampér pracuje v různých technikách. V ampérmetru s pohyblivou cívkou je cívka namontovaná podél průměru cívky napájena měřeným proudem. Cívka je umístěna mezi dva magnetické póly; N a S. Podle Flemmingova levého pravítka je síla indukována na vodič nesoucím proud, který je umístěn v magnetickém poli. Síla na namontovanou cívku proto otáčí cívkou kolem jejího průměru. Velikost průhybu je zde úměrná proudu přes cívku; tak může být provedeno měření. Tento přístup však vyžaduje přerušení vodiče a umístění ampéru do středu. Protože to nemůže být provedeno v běžícím systému, používá se magnetická metoda ve svorkách k měření jak střídavého, tak stejnosměrného proudu bez fyzického kontaktu s vodičem.

Co je Coulomb?

Jednotka SI Coulomb, která se používá k měření elektrického náboje, je pojmenována po fyziku Charles-Augustin de Coulomb, který zavedl Coulombův zákon. Coulombův zákon říká, že když jsou dvě náboje q1 a q2 umístěny od sebe, na každý náboj působí síla podle:

F = (keq1q2) / r

Zde je ke Coulombova konstanta. Coulomb (C) se rovná náboji zhruba 6,241509 × 1018 počtu elektronů nebo protonů. Proto může být náboj jednoho elektronu vypočítán jako 1,602177 × 10−19 C. Statický elektrický náboj je měřen pomocí elektroměru. Stejně jako v předchozím příkladu elektrické žehličky, množství náboje přechází do železa za jednu sekundu, lze vypočítat jako:

I = Q / t Q = 4,37 A × 1 s Q = 4,37 C

Během blesku mohlo asi 15 coulombů náboje projít proudem 30 000 A k zemi z mraku za zlomek sekundy. Hromový mrak však mohl během blesku držet stovky coulombů náboje.

Nabíjení se také měří v ampérhodinách (Ah = A xh) v bateriích. Typická baterie mobilního telefonu 1500 mAh (teoreticky) drží 1,5 A x 3600 s = 5400 C nabití, a aby byl smysl nabíjení, je vyjádřen tak, že baterie může poskytnout proud 1500 mA během jedné hodiny.

Jaký je rozdíl mezi Ampérem a Coulombem?

Summery - Ampere vs. Coulomb

Ampér se používá k měření toku elektrických nábojů, na rozdíl od Coulomb, který se používá k měření statického elektrického náboje. Ačkoli Ampere je podle definice příbuzný Coulombovi, Ampere je definován bez použití náboje, ale s použitím síly působící na vodič nesoucí proud. To je rozdíl mezi Ampérem a Coulombem.

Reference: 1. Blesky a údery blesku. (nd). Citováno 29. května 2017, z http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/lightning2.html 2. Ampér. (2017, 28. května). Citováno 29. května 2017 z https://en.wikipedia.org/wiki/Ampere 3. Coulomb. (2017, 24. března). Citováno 29. května 2017 z https://en.wikipedia.org/wiki/Coulomb#SI_prefixes

Zdvořilost obrázku: 1. „Ampere-def-en“ od Danmichaelo (Public Domain) přes Commons Wikimedia 2. „Galvanometer diagram“ Od TiCPU - (GFDL) přes Commons Wikimedia