Ampère
O ampere ( / ul m p ɛər / , EUA : / Æ m p ɪər / ; [1] [2] [3] símbolo: A ), [4] , muitas vezes encurtado para amplificador , [5] é a unidade de base de corrente elétrica no Sistema Internacional de Unidades (SI). [6] [7] Tem o nome de André-Marie Ampère(1775-1836), matemático e físico francês, considerado o pai do eletromagnetismo .
| ampère | |
|---|---|
 Modelo de demonstração de um amperímetro de ferro móvel . Conforme a corrente através da bobina aumenta, o êmbolo é puxado mais para dentro da bobina e o ponteiro desvia para a direita. | |
| Informação geral | |
| Sistema de unidades | Unidade de base SI |
| Unidade de | Corrente elétrica |
| Símbolo | UMA |
| Nomeado após | André-Marie Ampère |
O Sistema Internacional de Unidades define o ampere em termos de outras unidades básicas, medindo a força eletromagnética entre os condutores elétricos que transportam corrente elétrica. O sistema CGS anterior tinha duas definições diferentes de corrente, uma essencialmente igual ao SI e a outra usando carga elétrica como unidade básica, com a unidade de carga definida pela medição da força entre duas placas de metal carregadas. O ampere foi então definido como um coulomb de carga por segundo. [8] No SI, a unidade de carga, o coulomb, é definida como a carga transportada por um ampere durante um segundo.
Novas definições , em termos de constantes invariantes da natureza, especificamente a carga elementar , entraram em vigor em 20 de maio de 2019. [9]
Definição
O ampere é definido tomando o valor numérico fixo da carga elementar e como 1,602 176 634 × 10 −19 quando expresso na unidade C, que é igual a A⋅s, onde o segundo é definido em termos de ∆ ν Cs , a frequência de transição hiperfina de estado fundamental não perturbado do átomo de césio-133. [10]
A unidade de carga do SI, o coulomb , "é a quantidade de eletricidade transportada em 1 segundo por uma corrente de 1 ampere". [11] Por outro lado, uma corrente de um ampere é um coulomb de carga passando de um determinado ponto por segundo:
Em geral, a carga Q é determinada pela corrente constante I fluindo por um tempo t como Q = I t .
A corrente constante, instantânea e média são expressas em amperes (como em "a corrente de carga é 1,2 A") e a carga acumulada (ou passada através de um circuito) ao longo de um período de tempo é expressa em coulombs (como em "a carga da bateria é30 000 C "). A relação do ampere (C / s) com o coulomb é a mesma que a do watt (J / s) com o joule .
História
O ampere foi nomeado em homenagem ao físico e matemático francês André-Marie Ampère (1775-1836), que estudou eletromagnetismo e lançou as bases da eletrodinâmica . Em reconhecimento às contribuições de Ampère para a criação da ciência elétrica moderna, uma convenção internacional, assinada na Exposição Internacional de Eletricidade de 1881 , estabeleceu o ampere como uma unidade padrão de medição elétrica para corrente elétrica.
O ampere foi originalmente definido como um décimo da unidade de corrente elétrica no sistema de unidades centímetro-grama-segundo . Essa unidade, agora conhecida como abampere , foi definida como a quantidade de corrente que gera uma força de duas dinas por centímetro de comprimento entre dois fios separados por um centímetro. [12] O tamanho da unidade foi escolhido de forma que as unidades derivadas dela no sistema MKSA fossem convenientemente dimensionadas.
O "ampere internacional" foi uma realização precoce do ampere, definido como a corrente que depositaria 0,001 118 gramas de prata por segundo de uma solução de nitrato de prata . [13] Mais tarde, medições mais precisas revelaram que esta corrente é0,999 85 Uma .
Uma vez que a potência é definida como o produto da corrente e da tensão, o ampere pode alternativamente ser expresso em termos das outras unidades usando a relação I = P / V e, portanto, 1 A = 1 W / V. A corrente pode ser medida por um multímetro , um dispositivo que pode medir a tensão elétrica, a corrente e a resistência.
Definição anterior no SI
Até 2019, o SI definia o ampere da seguinte forma:
O ampere é aquela corrente constante que, se mantida em dois condutores paralelos retos de comprimento infinito, de seção transversal circular desprezível, e colocados a um metro de distância no vácuo, produziria entre esses condutores uma força igual a2 × 10 -7 newtons por metro de comprimento. [14] : 113 [15]
A lei de força de Ampère [16] [17] afirma que existe uma força atrativa ou repulsiva entre dois fios paralelos que transportam uma corrente elétrica. Esta força é usada na definição formal do ampere.
A unidade de carga do SI, o coulomb , foi então definida como "a quantidade de eletricidade transportada em 1 segundo por uma corrente de 1 ampere". [14] : 144 Por outro lado, uma corrente de um ampere é um coulomb de carga passando de um determinado ponto por segundo:
Em geral, a carga Q foi determinada pela corrente constante I fluindo por um tempo t como Q = It .
Realização
O ampere padrão é realizado com mais precisão usando uma balança Kibble , mas na prática é mantido pela lei de Ohm das unidades de força eletromotriz e resistência , o volt e o ohm , uma vez que os dois últimos podem ser ligados a fenômenos físicos que são relativamente fáceis de reproduzir, o efeito Josephson e o efeito Hall quântico , respectivamente. [18]
As técnicas para estabelecer a realização de um ampere têm uma incerteza relativa de aproximadamente algumas partes em 10 7 e envolvem realizações do watt, do ohm e do volt. [18]
Veja também
- Amperímetro
- Ampacidade (capacidade de carga de corrente)
- Corrente elétrica
- Choque elétrico
- Analogia hidráulica
- Constante magnética
- Ordens de magnitude (corrente)
Referências
- ^ Jones, Daniel (2011). Roach, Peter ; Setter, Jane ; Esling, John (eds.). Cambridge English Pronouncing Dictionary (18ª ed.). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-15255-6.
- ^ Wells, John C. (2008). Dicionário de pronúncia de Longman (3ª ed.). Longman. ISBN 978-1-4058-8118-0.
- ^ "ampere" . Dicionário Merriam-Webster . Página visitada em 29 de setembro de 2020 .
- ^ "2. Unidades de base SI" , brochura SI (8ª ed.), BIPM, arquivado do original em 7 de outubro de 2014 , recuperado em 19 de novembro de 2011
- ^ SI suporta apenas o uso de símbolos e desaprova o uso de abreviações para unidades. "Bureau International des Poids et Mesures" (PDF) . 2006. p. 130 . Página visitada em 21 de novembro de 2011 .
- ^ "2.1. Unidade de corrente elétrica (ampere)" , brochura SI (8ª ed.), BIPM, arquivado do original em 3 de fevereiro de 2012 , recuperado em 19 de novembro de 2011
- ^ Definições da unidade base: Ampere arquivado em 25 de abril de 2017 em Wayback Machine Physics.nist.gov. Página visitada em 28 de setembro de 2010.
- ^ Bodanis, David (2005), Electric Universe , New York: Three Rivers Press, ISBN 978-0-307-33598-2
- ^ Projeto de Resolução A "Sobre a revisão do Sistema Internacional de unidades (SI)" a ser submetido à CGPM em sua 26ª reunião (2018) (PDF)
- ^ "ampere (A)" . www.npl.co.uk . Página visitada em 21 de maio de 2019 .
- ^ O Sistema Internacional de Unidades (SI) (PDF) (8ª ed.), Bureau International des Poids et Mesures , 2006, p. 144, arquivado (PDF) do original em 5 de novembro de 2013.
- ^ Kowalski, L (1986), "Uma curta história das unidades SI em eletricidade" , The Physics Teacher , Montclair, 24 (2): 97-99, Bibcode : 1986PhTea..24 ... 97K , doi : 10.1119 / 1.2341955 , arquivado do original em 14 de fevereiro de 2002
- ^ História do ampere , Tamanhos, 1 de abril de 2014, arquivado do original em 20 de outubro de 2016 , recuperado em 29 de janeiro de 2017
- ^ a b Bureau Internacional de Pesos e Medidas (2006), O Sistema Internacional de Unidades (SI) (PDF) (8ª ed.), ISBN 92-822-2213-6, arquivado (PDF) do original em 14 de agosto de 2017
- ^ Monk, Paul MS (2004), Physical Chemistry: Understanding our Chemical World , John Wiley & Sons, ISBN 0-471-49180-2, arquivado do original em 2 de janeiro de 2014
- ^ Serway, Raymond A; Jewett, JW (2006). Princípios da física de Serway: um texto baseado em cálculo (Quarta ed.). Belmont, CA: Thompson Brooks / Cole. p. 746. ISBN 0-53449143-X. Arquivado do original em 21 de junho de 2013.
- ^ Além do Quilograma: Redefinindo o Sistema Internacional de Unidades , EUA: Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia , 2006, arquivado do original em 21 de março de 2008 , recuperado em 3 de dezembro de 2008.
- ^ a b "Apêndice 2: Realização prática das definições da unidade: grandezas elétricas" , folheto SI , BIPM, arquivado do original em 14 de abril de 2013.
links externos
- A Referência NIST sobre Constantes, Unidades e Incerteza
- Definição NIST de ampere e μ 0