Ampér | |
Starý ampérmetr měřící elektrické proudy do 15 mA . | |
Informace | |
---|---|
Systém | mezinárodní systém jednotek |
Jednotka… | Elektrická energie |
Symbol | NA |
Eponym | André-Marie Ampère |
Převody | |
1 A v ... | je rovný... |
LI | 1 C . s -1 |
Přírodní jednotky | ≈ 2874 × 10 −29 Planckovy proudy (v) |
Ampér (symbol ) je jednotka měření v mezinárodním systému jednotek na intenzitě elektrického proudu .
Proud jednoho ampéru odpovídá přenosu elektrického náboje jedné coulomby za sekundu povrchem (část drátu, elektrolytu , vakuové trubice atd. ).
Tato jednotka vděčí za svůj název André-Marie Ampère , jehož teorie elektrodynamiky významně přispěl ke zrodu z Maxwellovy teorie elektromagnetismu . Slovo ampér je tedy onomastismus .
Definice ampérů byla dána Mezinárodním výborem pro váhy a míry v roce 1948 následovně:
„Jeden ampér je proudová konstanta, která, je-li udržována ve dvou vodičích lineárních a rovnoběžných s délkami nekonečných zanedbatelných a vzdálených částí metru ve vakuu vytvářeném mezi těmito dvěma vodiči, má lineární pevnost rovnou 2 × 10–7 newtonů na metr . "
V roce 2012 se předefinování ampér předpokládalo dvěma způsoby:
volt z Josephsonovy konstanty K J ≡ 483 597,891 GHz / V ; ohm z von Klitzingovy konstanty R K ≡ 25 812,807 Ω , měřením aktuálního elektronu elektronem (je zaznamenán náboj elektronu q = 1,602 176 487 × 10 −19 C ) .Konzistence těchto dvou přístupů (metrologický trojúhelník „volt - ohm - ampér“) však dosud nebyla prokázána s požadovanou úrovní přesnosti.
The 20. května 2019, vstupuje v platnost následující definice:
Ampér, symbol A, je jednotka SI elektrického proudu. Je definována převzetím pevné numerické hodnoty elementárního náboje , e, která se rovná 1,602 176 634 × 10 −19 C , jednotka rovná As, druhá je definována jako funkce Δν Cs .Ampérmetr svorka je založeno na magnetickém obvodu ( měkkého železa , feritu , atd ), který je uzavřen kolem drátu, jehož prostřednictvím střídavý proud, který má být měřen se provádí. Získáme proudový transformátor, jehož primární sestává z jedné otáčky (vodič, na kterém se provádí měření) a jehož sekundární, vinutý uvnitř svorky, obsahuje velký počet závitů n , například n = 1000 . V sekundárním proudu cirkuluje proud, který je nkrát nižší než proud primárního proudu, a tento proud se měří interním ( samostatným ampérmetrem ) nebo externím (proudovým snímačem) ampérmetrem . Sekundární je obecně uzavřen na bočníku (kalibrovaný odpor); sekundární proud, a tedy primární proud ( nkrát větší), se odvodí z napětí na jeho svorkách . Na výstupu se tak získá okamžité napětí úměrné okamžitému proudu protékajícímu čelistmi svorky.
Protože zařízení je založeno na elektromagnetické indukci, může měřit pouze střídavé proudy, které indukují kolísání toku ve vzduchové mezeře ( Lenz-Faradayův zákon ); zase způsobí, že do sekundárního proudu protéká proud. U měřicích sond, jejichž výstup je aktuální, je třeba dodržovat stejná opatření jako u tradičních proudových transformátorů: sekundární nesmí být nikdy otevřen, jinak by se izolace vinutí rozpadla a zničila. Transformátoru. Výrobce může za tímto účelem integrovat omezovač napětí (například Transilovu diodu ).
Hallova sondaHallovy sondy jsou obecně proudové kleště, které přímo měří magnetické pole vytvářené proudem. Mohou být použity jak pro měření stejnosměrného, tak střídavého proudu.
Samotný princip Hallova jevu vytváří napětí úměrné síle magnetického pole procházejícího vzduchovou mezerou, které je velmi vhodné formátovat a zobrazovat. Existuje však problém: magnetický obvod podléhá saturaci a měření nemůže být lineární přes velkou měřicí amplitudu.
Čelisti uchopovací polovodičový tyče jsou opatřeny vinutím (který má N 2 zatáčky ) napájen vnitřní proudu generátoru proudu I S . Princip je: generátor proudu, řízený na napětí Hall v mezeře indukuje magnetické pole stejné a opačné v modulu argument primárního pole z měřeného proudu I P . Když Hallovo napětí zmizí, obě pole mají stejné amplitudy.
Ve skutečnosti, jak je v transformátoru, má N 1 .I P = N 2 .I S . Potom stačí změřit intenzitu proudu I S potřebnou pro zrušení Hallova napětí, abychom věděli I P : máme I P = I s. N 2 / N 1 , to znamená I p = I s . N 2, protože zobrazení proudové kleště odpovídá jedinému průchodu vodiče, který se má měřit v čelistech.
Tento princip vyžaduje více elektroniky, jednak kvůli dodatečné přítomnosti generátoru podřízeného proudu, a jednak proto, že je nutné měřit proud (I S ) a ne napětí. Ale tato topologie má nespornou výhodu: bez ohledu na hodnotu I S je magnetické pole, které vládne ve vzduchové mezeře, nulové . Výsledkem je vynikající linearita bez ohledu na měřený proud. Hallův senzor se říká, že je kompenzován , tato topologie je v angličtině označena výrazem „ uzavřená smyčka “ (doslova „uzavřená smyčka“, kompenzační pole je podřízeno Hallovu napětí).
Sonda efektu NéelTyto senzory Neel účinek jsou proudové snímače, které mohou být ve formě otvoru a pružné vedení nebo přípojnice a snímače, které měří magnetické pole vytvořené primárního proudu protékajícího vodičem. Mohou měřit střídavý proud a stejnosměrný proud s vysokou přesností srovnatelnou s měřeními, která ukládají vložení do obvodu.
10 N | Příjmení | Symbol | Číslo |
---|---|---|---|
10 24 | yottaampere | YA | Kvadrilion |
10 21 | zettaampere | ZA | Trilliard |
10 18 | exaampere | EA | Bilion |
10 15 | petaampere | PA | Kulečník |
10 12 | teraampere | VAŠE | Bilion |
10 9 | Gigaampere | GA | Miliarda |
10 6 | megaampere | MŮJ | Milión |
10 3 | kiloampere | kA | Tisíc |
10 2 | hektoampér | Ha | Sto |
10 1 | dekaampere | daA | Deset |
10 0 | ampér | NA | A |
10 -1 | deciampér | dA | Desátý |
10 −2 | centiampér | to | Setina |
10 -3 | miliampér | můj | Tisící |
10 −6 | mikroampér | μA | Millionth |
10 −9 | nanoampér | n / A | Miliarda |
10 −12 | pikoampere | pA | Miliarda |
10 −15 | femtoampere | fA | Kulečník |
10 −18 | attoampere | aA | Bilionth |
10 −21 | zeptoampere | zA | Trilliardth |
10 −24 | yoctoampere | yA | Quadrillionth |