Jaki jest amperaż?
Prąd elektryczny to ukierunkowany ruch ładunków elektrycznych. Ilość prądu jest określona przez ilość energii elektrycznej przechodzącej przez przekrój drutu w jednostce czasu.
Nadal nie możemy w pełni scharakteryzować prądu elektrycznego na podstawie ilości prądu przepływającego przez drut. Rzeczywiście, ilość energii elektrycznej równa jednemu kulombowi może przejść przez drut w ciągu jednej godziny i ta sama ilość energii elektrycznej może przejść przez niego w ciągu jednej sekundy.
Natężenie prądu elektrycznego w drugim przypadku będzie znacznie większe niż w pierwszym, ponieważ ta sama ilość energii elektrycznej przepływa w znacznie krótszym czasie. Aby scharakteryzować natężenie prądu elektrycznego, ilość energii elektrycznej przechodzącej przez drut jest zwykle określana jako jednostka czasu (sekunda). Ilość energii elektrycznej przechodzącej przez drut w ciągu jednej sekundy nazywana jest amperażem. Amper (A) jest traktowany jako jednostka prądu w systemie.
Natężenie prądu to ilość energii elektrycznej przechodzącej przez przekrój poprzeczny drutu w ciągu jednej sekundy.
Obecna siła jest oznaczona angielską literą Az.
Amper — jednostka natężenia prądu elektrycznego (jedna z Jednostki podstawowe SI), oznaczony przez A. 1 A jest równy sile niezmienionego prądu, który podczas przechodzenia przez dwa równoległe proste przewodniki o nieskończonej długości i nieznacznej powierzchni koła, odcinek znajdujący się w odległości 1 m od siebie w próżni wywołałaby na odcinku drutu o długości 1 m siłę oddziaływania równą 2 • 10–7 N na każdy metr długości.
Natężenie prądu w przewodzie jest równe jednemu amperowi, jeśli każdy kulomb elektryczności przepływa przez jego przekrój w ciągu sekundy.
Amper — natężenie prądu elektrycznego, przy którym ilość energii elektrycznej równa jednemu kulombowi przepływa przez przekrój poprzeczny drutu w ciągu jednej sekundy: 1 amper = 1 kulomb / 1 sekunda.
Często używane są jednostki pomocnicze: 1 miliamper (ma) = 1/1000 ampera = 10-3 amperów, 1 mikroamper (μA) = 1/1000000 ampera = 10-6 amperów.
Jeśli znana jest ilość energii elektrycznej przechodzącej przez przekrój drutu przez określony czas, wówczas siłę prądu można znaleźć za pomocą wzoru: I = q / t
Jeśli prąd elektryczny płynie w obwodzie zamkniętym, który nie ma rozgałęzień, to taka sama ilość energii elektrycznej przepływa przez każdy przekrój poprzeczny (w każdym miejscu obwodu) w ciągu sekundy, niezależnie od grubości drutów. Dzieje się tak, ponieważ ładunki nie mogą gromadzić się w żadnym miejscu przewodu. Dlatego siła prądu jest taka sama w całym obwodzie.
W złożonych obwodach elektrycznych z różnymi gałęziami ta zasada (stałość prądu we wszystkich punktach obwodu zamkniętego) pozostaje oczywiście prawdziwa, ale dotyczy tylko poszczególnych odcinków obwodu ogólnego, co można uznać za proste.
Bieżący pomiar
Do pomiaru prądu służy urządzenie zwane amperomierzem. Miliamperomierze i mikroamperomierze lub galwanometry służą do pomiaru bardzo małych prądów. na ryc. 1. pokazuje konwencjonalną reprezentację graficzną amperomierza i miliamperomierza na obwodach elektrycznych.
Ryż. 1. Symbole amperomierza i miliamperomierza
Ryż. 2. Amperomierz
Aby zmierzyć natężenie prądu, należy podłączyć amperomierz w obwodzie otwartym (patrz ryc. 3). Zmierzony prąd przepływa od źródła przez amperomierz i odbiornik. Strzałka na amperomierzu pokazuje prąd w obwodzie Gdzie dokładnie włączyć amperomierz, tj. na użytkownika (licząc w dół rzeki) lub po nim jest całkowicie obojętny, ponieważ siła prądu w prostym obwodzie zamkniętym (bez rozgałęzień) będzie taka sama we wszystkich punktach obwodu.
Ryż. 3. Włączenie amperomierza
Czasami błędnie uważa się, że amperomierz podłączony przed konsumentem pokaże wyższy prąd niż ten podłączony za konsumentem. W takim przypadku uważa się, że „część prądu” jest zużywana przez użytkownika na jego aktywację. To oczywiście nieprawda i oto dlaczego.
Prąd elektryczny w przewodniku metalowym jest procesem elektromagnetycznym, któremu towarzyszy uporządkowany ruch elektronów wzdłuż przewodnika. Jednak energia nie jest przenoszona przez elektrony, ale przez pole elektromagnetyczne otaczające drut.
Dokładnie taka sama liczba elektronów przechodzi przez każdy przekrój przewodów w zwykłym obwodzie elektrycznym.Ile elektronów wyszło z jednego bieguna źródła energii elektrycznej, tyle samo przejdzie przez odbiornik i oczywiście trafi do drugiego bieguna, źródła, ponieważ elektrony jako cząstki materialne nie mogą zostać zużyte podczas ich ruch.
Ryż. 4. Pomiar prądu multimetrem
W technice istnieją bardzo duże prądy (tysiące amperów) i bardzo małe prądy (milionowe części ampera). Na przykład natężenie prądu kuchenki elektrycznej wynosi około 4-5 amperów, a żarówki od 0,3 do 4 amperów (i więcej). Prąd przepływający przez fotokomórki to zaledwie kilka mikroamperów. W głównych przewodach podstacji, które dostarczają energię elektryczną do sieci tramwajowej, natężenie prądu sięga tysięcy amperów.