Ampe

Ampe (xuất phát từ tiếng Pháp ampère /ɑ̃pɛʁ/), còn có thể viết là am-pe hoặc ăm-pe, ký hiệu A, là đơn vị đo cường độ dòng điện (ký hiệu I) trong hệ SI. Tên gọi này được đặt theo nhà vật lý và toán học người Pháp André Marie Ampère (1775–1836), người được xem là cha đẻ của điện từ trường, cùng với nhà vật lý người Đan Mạch Hans Christian Ørsted.

Hệ thống đơn vị quốc tế định nghĩa ampe dựa trên các đơn vị cơ bản khác bằng cách đo lực điện từ giữa các dây dẫn mang dòng điện. Trước đây, hệ đơn vị centimet–gam–giây có hai định nghĩa về dòng điện, một định nghĩa tương tự như SI và một định nghĩa khác sử dụng điện tích làm đơn vị cơ sở, với đơn vị là điện tích đo bằng lực giữa hai tấm kim loại tích điện. Ampe sau đó được định nghĩa là một culông điện tích mỗi giây. Trong SI, đơn vị điện tích, culông, được xác định là điện tích do một ampe truyền trong một giây.

Định nghĩa mới, dựa trên các hằng số vật lý cơ bản, đặc biệt là điện tích cơ bản, đã có hiệu lực từ ngày 20 tháng 5 năm 2019.

Khái niệm

Kể từ năm 1946, đơn vị đo cường độ dòng điện A được định nghĩa như một dòng điện không đổi, nếu nó chạy qua hai dây dẫn dài vô hạn, song song và cách nhau 1 mét trong chân không, thì lực giữa hai dây này sẽ bằng 2×10 niutơn trên mỗi mét chiều dài. Định nghĩa này có hiệu lực cho đến ngày 20 tháng 5 năm 2019.

1 Ampe tương đương với dòng chuyển động của 6,24150948 × 10^19 electron (1 culông) mỗi giây qua một diện tích dây dẫn.

1 Ampe = 1 culông / giây ($1A=1\text{C/s}$)

Tiến trình phát triển

Ampe được đặt theo tên của nhà vật lý và toán học người Pháp André-Marie Ampère (1775–1836), người đã khám phá điện từ và xây dựng nền tảng cho ngành điện động lực học. Để tri ân những đóng góp của Ampère trong việc hình thành khoa học điện hiện đại, một công ước quốc tế đã được ký kết tại Triển lãm Quốc tế về Điện năm 1881, xác nhận ampe là đơn vị tiêu chuẩn đo cường độ dòng điện.

Ban đầu, ampe được định nghĩa là một phần mười đơn vị của dòng điện trong hệ centimet–gam–giây. Đơn vị này, hiện gọi là abampere (abA), được định nghĩa là dòng điện tạo ra lực hai dyne trên mỗi cm chiều dài giữa hai dây cách nhau một cm. Đơn vị được chọn để đảm bảo các đơn vị khác trong hệ thống MKSA có kích thước thuận tiện.

'Ampe quốc tế' là định nghĩa sớm của ampe, chỉ dòng điện sẽ tạo ra 0,001118 gram bạc mỗi giây từ dung dịch bạc nitrat. Các phép đo chính xác sau đó cho thấy dòng điện này tương đương với 0,99985 A.

Vì công suất là tích của dòng điện và điện áp, ampe cũng có thể được biểu diễn bằng các đơn vị khác qua công thức I = P/V, nên 1 A = 1 W/V. Dòng điện có thể được đo bằng đồng hồ vạn năng, thiết bị có khả năng đo điện áp, dòng điện và điện trở.

Định nghĩa trước đây trong hệ SI

Trước năm 2019, SI định nghĩa ampe như sau:

Ampe được định nghĩa là dòng điện không đổi chạy qua hai dây dẫn dài vô hạn, song song, có tiết diện không đáng kể, đặt cách nhau 1 mét trong chân không, và tạo ra một lực giữa hai dây này là 2×10 niutơn trên mỗi mét chiều dài (CGPM lần thứ 9 (1948), Nghị quyết 7, CR 70).

Theo định nghĩa này, đơn vị điện tích SI, culông, được xác định là 'số điện tích được dòng điện 1 ampe vận chuyển trong 1 giây'. Ngược lại, dòng điện một ampe là dòng điện đi qua một điểm trong một giây.

$1A=1\frac{C}{s}.$

Nói chung, điện tíchQ được tính bằng dòng điện ổn địnhI chạy qua trong khoảng thời giant khi Q = I × t.

Các hệ số trong hệ SI

Thực thi

Ampe chuẩn được xác định chính xác nhất bằng thiết bị cân bằng Kibble, nhưng thực tế được duy trì qua Định luật Ohm dựa trên các đơn vị điện động lực và điện trở, vôn và ohm, vì hai đơn vị này có thể liên kết với các hiện tượng vật lý tương đối dễ tái tạo, cụ thể là hiệu ứng Josephson và hiệu ứng Hall lượng tử.

Các phương pháp thiết lập giá trị ampe có độ chính xác tương đối vào khoảng vài phần trong 10 và liên quan đến việc đo công suất, điện trở và điện áp.

• Ampe-giờ
• Ampe kế
• Dòng điện
• Điện giật

Các liên kết bên ngoài

• Tài liệu tham khảo của NIST về các Hằng số, Đơn vị và Độ không chắc chắn
• Định nghĩa ampe và μ0 của NIST