Erinevus Ampere ja Coulomb vahel
Share
Peamine erinevus - Ampere vs Coulomb
Ampere ja Coulomb on kaks mõõtühikut, mida kasutatakse voolu mõõtmiseks. Juhi voolu mõõdetakse amprites, Coulombs aga mõõdab laengu suurust. Üks voolutugevus on võrdne ühe laengukulbi vooluga sekundis. Erinevalt coulomb, mis mõõdab laengu suurust, ampri abil mõõdetakse, kui kiiresti laengu summa liigub. See on peamine erinevus Ampere ja Coulomb vahel.
Elektrijuhe toimub juhi sees, kui juhi sees olevad laengukandjad liiguvad sellest pingeerinevuse mõjul läbi. Voolu tekkimise väga levinud näide on toru kaudu voolav vesi. Kui toru hoitakse horisontaalselt, ei teki selle sees voolu; kui seda vähemalt pisut kallutada, loob see kahe otsa vahel potentsiaalse erinevuse ja vesi hakkab torust läbi voolama. Mida suurem on kalle, seda suurem on potentsiaalsete erinevuste erinevus, seda suurem on sekundis voolava vee hulk. Samamoodi, kui traadi kahe otsa vahel on pinge erinevus suurem, on läbi voolav laengu hulk suurem, muutes suure voolu.
SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on Ampere
3. Mis on Coulomb
4. Kõrvuti võrdlus - Ampere vs Coulomb
5. Kokkuvõte
Mis on Ampere?
Voolu mõõtühik Ampere on nimetatud prantsuse matemaatiku ja füüsiku André-Marie Ampère järgi, keda peetakse elektrodünaamika isaks. Ampereid nimetatakse ka kui amprit, lühidalt.
Ampere'i jõu seadus väidab, et kaks paralleelset voolu kandvat elektrijuhtmestikku avaldavad üksteisele jõudu. Rahvusvahelised üksuste süsteemid (SI) määratlevad ühe ampri selle Ampere'i jõu seaduse alusel; „Amperi vool on konstantne vool, mis juhul, kui seda hoitakse kahes lõpmatu pikkusega sirgjoonelises elektrijuhis, mille ümmargune ristlõige on ebaoluline ja asetatakse vaakumis ühe meetri kaugusele, tekitaks nende juhtmete vahel jõu, mis on võrdne 2 × 10–7 njuutoniga pikkuse meetri kohta ”.
Joonis 01: Ampere'i SI määratlus
Ohmi seaduse kohaselt on vool pingega seotud järgmiselt:
V = I x R
R on voolu kandva juhi takistus. Koormuse poolt tarbitav võimsus P seostub seda läbiva voolu ja toitepingega vastavalt:
P = V x I
Seda saab kasutada ampri suuruse mõistmiseks. Mõelge elektrilisele triikrauale nimivõimsusega 1000 W, mis on ühendatud vooluvõrku 230 V. Selle soojendamiseks kulutatud vooluhulga võib arvutada järgmiselt:
P = VI
1000 W = 230 V × I
I = 1000/230
I = 4,37 A
Võrreldes sellega kasutatakse elektrikaarkeevitamisel rauast varda sulatamiseks voolu kiiret ligi 1000 A. Kui arvestada välkkiirega, on keskmise välklambi poolt edastatav vool umbes 10 000 amprit. Kuid on mõõdetud ka 100 000 ampri välk.
Voolu mõõtmiseks kasutatakse ampermeetrit. Ampermeeter töötab erinevates tehnikates. Liikuva mähise ampermeetris antakse piki spiraali läbimõõtu paigaldatud mähis mõõdetud vooluga. Mähis asetatakse kahe magnetpooluse vahele; N ja S. Nagu Flemmingi vasakukäelise reegli kohaselt, indutseeritakse jõud magnetvälja paigutatud voolu kandvale juhile. Seetõttu pöörleb paigaldatud mähisele mõjuv jõud mähise ümber selle läbimõõdu. Siin on läbipainde suurus võrdeline mähise läbiva vooluga; seega saab mõõtmise teha. Kuid see lähenemine nõuab dirigendi murdmist ja ampermeetri asetamist keskele. Kuna seda ei saa toimivas süsteemis teha, kasutatakse klambrimõõturites magnetilist meetodit nii vahelduvvoolu kui ka alalisvoolu mõõtmiseks ilma juhtmega füüsilisest kontaktist.
Joonis 02: liikuva mähise tüüpi ampermeeter
Mis on Coulomb?
SI-ühik Coulomb, mida kasutatakse elektrilaengute mõõtmiseks, on oma nime saanud füüsiku Charles-Augustin de Coulomb järgi, kes tutvustas Coulombi seadust. Coulombi seadus väidab, et kui kaks süüdistust q1 ja q2 on paigutatud r vahemaa kaugusel, mõjub ühele laengule jõud vastavalt:
F = (keq1q2) / r
Siin, ke on Coulombi konstant. Coulomb (C) on võrdne laetusega umbes 6,241509 × 1018 elektronide või prootonite arv. Seega saab ühe elektroni laengu arvutada väärtuseks 1,602177 × 10−19 C. Staatilist elektrilaengut mõõdetakse elektromeetri abil. Nagu elektrilise triikraua eelmises näites, võib laengu koguse rauasse kanduda ühe sekundiga arvutada järgmiselt:
I = Q / t
Q = 4,37 A × 1 s
Q = 4,37 ° C
Välgu välgu ajal võis sekundi murdosa jooksul pilvest maapinnale liikuda umbes 15 laetud kulbi, mille võimsus on 30 000 A. Äikesepilv võis välgu ajal hoida aga sadu laadimiskulpe.
Laadimist mõõdetakse ka akudes amper-tundides (Ah = A x h). Tüüpiline mobiiltelefoni aku 1500 mAh (teoreetiliselt) mahutab 1,5 A x 3600 s = 5400 C ja laadimisest aru saamiseks väljendatakse seda kui aku võib tunniga anda 1500 mA voolu.
Mis vahe on Amperel ja Coulombil??
Ampere vs Coulomb | |
| Ampere on SI-ühik elektrivoolu mõõtmiseks. Ühislaengut, mis läbib punkti sekundi jooksul, nimetatakse üheks ampriks. | Coulomb on SI-ühik elektrilaengu mõõtmiseks. Üks kulb on võrdne laenguga, mille suurus on 6,241509 × 1018 prootonid või elektronid. |
| Mõõtmine | |
| Voolu mõõtmiseks kasutatakse ampermeetrit. | Laengu mõõtmiseks kasutatakse elektromeetreid. |
| Definitsioon | |
| Voolu defineeritakse SI abil Ampere'i jõuseadusega, arvestades voolu kandvatele juhtidele mõjuvat jõudu. | Coulomb on ametlikult määratletud kui Ampere-sekund, mis seob laengu vooluga. |
Suvine - Ampere vs Coulomb
Erinevalt Coulombist, mida kasutatakse staatilise elektrilaengu mõõtmiseks, kasutatakse elektrilaengute voolu mõõtmiseks Amperit. Ehkki Ampere on definitsiooni järgi seotud Coulombiga, defineeritakse Ampere ilma laengu kasutamata, vaid voolu kandvale juhile mõjuvat jõudu kasutades. See on erinevus Ampere ja Coulomb vahel.
Viide:
1. Välk vilgub ja lööb. (n.d.). Saadud 29. mail 2017 saidilt http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/lightning2.html
2. Ampere. (2017, 28. mai). Saadud 29. mail 2017, saidilt https://et.wikipedia.org/wiki/Ampere
3. Coulomb. (2017, 24. märts). Toodetud 29. mail 2017 saidilt https://et.wikipedia.org/wiki/Coulomb#SI_prefixes
Pilt viisakalt:
1. Danmichaelo (üldkasutatav) „Ampere-def-en” Commonsi Wikimedia kaudu
2. „Galvanomeetri diagramm” - autor TiCPU - (GFDL) Commonsi Wikimedia kaudu
