Ključna razlika - Ampere vs Coulomb
Ampere in Coulomb sta dve merilni enoti, ki se uporabljata za merjenje toka. Tok v vodniku se meri v amperih, medtem ko Coulombs meri količino naboja. En amper je enak pretoku enega kulona naboja v sekundi. Za razliko od coulomb-a, ki meri količino naboja, amper meri, kako hitro se količina naboja premika. To je ključna razlika med Amperejem in Coulombom.
Električni tok se pojavi znotraj vodnika, ko se skozi njega pod vplivom napetostne razlike premikajo nosilci naboja znotraj vodnika. Zelo pogost primer, kako se pojavlja tok, je voda, ki teče skozi cev. Če se cev drži vodoravno, v njej ne bo pretoka; če je vsaj nekoliko nagnjen, bo ustvaril potencialno razliko med obema koncema in voda bo začela teči skozi cev. Večji kot je naklon, večja je potencialna razlika, zato večja je količina pretoka vode na sekundo. Podobno, če je napetostna razlika med obema koncema žice večja, bo količina naboja, ki teče skozi, večja, zaradi česar bo močan tok.
VSEBINA
1. Pregled in ključna razlika
2. Kaj je Ampere
3. Kaj je Coulomb
4. Vzporedna primerjava - Ampere vs Coulomb
5. Povzetek
Kaj je Ampere?
Merilna enota toka, Ampere, je dobila ime po francoskem matematiku in fiziku André-Marie Ampèreju, ki velja za očeta elektrodinamike. Ampere na kratko imenujemo tudi ojačevalci.
Amperejev zakon o sili določa, da si dve vzporedni električni žici, ki nosita tok, nalagata silo. Mednarodni sistemi enot (SI) opredeljujejo en amper, ki temelji na tem zakonu o sili Ampere; »Amper je tisti konstantni tok, ki bi, če bi bil vzdrževan v dveh ravnih vzporednih vodnikih neskončne dolžine, zanemarljivega krožnega prereza in bi bil postavljen en meter narazen v vakuumu, ustvaril med temi vodniki silo 2 × 10−7 newtonov na meter dolžine «.
Slika 01: SI Definicija ampera
Po Ohmovem zakonu je tok povezan z napetostjo kot:
V = I x R
R je upor tokovnega vodnika. Moč P, ki jo porabi breme, se nanaša na tok, ki teče skozi njega, in dovedeno napetost glede na:
P = V x I
To lahko uporabimo za razumevanje količine ampera. Razmislite o električnem likalniku z močjo 1000 W, ki je priključen na električni vod 230 V. Količino toka, ki ga porabi za ogrevanje, lahko izračunamo kot:
P = VI
1000 W = 230 V × I
I = 1000/230
I = 4,37 A
V primerjavi z njim se pri elektroobločnem varjenju za taljenje železne palice uporablja trenutni žarek skoraj 1000 A. Če upoštevamo strelo, je tok, ki ga oddaja povprečna bliskavica, približno 10 000 amperov. Izmerjena pa je bila tudi bliskovna bliskavica s 100.000 amp.
Tok se meri z uporabo ampermetra. Ampermeter deluje v različnih tehnikah. V ampermetru s premično tuljavo se tuljava, nameščena vzdolž premera tuljave, napaja z izmerjenim tokom. Tuljava je postavljena med dva magnetna pola; N in S. Po Flemmingovem levem pravilu se na tokovnem vodniku, ki je postavljen v magnetno polje, inducira sila. Zato sila na nameščeni tuljavi vrti tuljavo okoli njenega premera. Količina upogiba je sorazmerna s tokom skozi tuljavo; tako lahko izvedemo meritev. Vendar ta pristop zahteva lomljenje vodnika in postavitev ampermetra na sredino. Ker tega v delujočem sistemu ni mogoče izvesti, se v merilcih sponk uporablja magnetna metoda za merjenje tako izmeničnih kot enosmernih tokov brez fizičnega stika s prevodnikom.
Slika 02: Ampermeter z gibljivo tuljavo
Kaj je Coulomb?
Enota SI Coulomb, ki se uporablja za merjenje električnih nabojev, je dobila ime po fiziku Charlesu-Augustinu de Coulombu, ki je uvedel Coulombov zakon. Coulombov zakon določa, da kadar sta dva naboja q 1 in q 2 postavljena r narazen, na vsak naboj deluje sila v skladu z:
F = (k e q 1 q 2) / r
Tu je k e Coulombova konstanta. Coulomb (C) je enak naboju približno 6,241509 × 10 18 števila elektronov ali protonov. Tako lahko naboj posameznega elektrona izračunamo kot 1,602177 × 10 −19 C. Statični električni naboj se meri z elektrometrom. Kot v prejšnjem primeru električnega likalnika lahko tudi v enem sekundnem stanju naboj preide v likalnik, tako da:
I = Q / t
Q = 4,37 A × 1 s
Q = 4,37 C
Med bliskom je lahko približno 15 kulomov naboja v delčku sekunde iz oblaka oddalo tok 30.000 A na zemljo. Vendar pa bi lahko med strelo oblak nevihte zadrževal na stotine kulomov naboja.
Napolnjenost se meri tudi v amper urah (Ah = A xh) v baterijah. Tipična baterija za mobilni telefon 1500 mAh (teoretično) ima napolnjenosti 1,5 A x 3600s = 5400 C, in da bi napolnili občutek, je to izraženo tako, da lahko baterija v eni uri zagotovi tok 1500 mA.
Kakšna je razlika med Amperejem in Coulombom?
Diff Article Sredina pred mizo
Ampere vs Coulomb |
|
| Ampere je enota SI za merjenje električnega toka. Enota naboja, ki v eni sekundi preide točko, se imenuje en amper. | Coulomb je enota SI za merjenje električnega naboja. En kulon je enak naboju, ki ga drži 6,241509 × 10 18 protonov ali elektronov. |
| Merjenje | |
| Ampermeter se uporablja za merjenje toka. | Naboj se meri z elektrometri. |
| Definicija | |
| Tok definira SI z Amperejevim zakonom o sili, pri čemer upošteva silo, ki deluje na vodnike toka. | Coulomb je formalno opredeljen kot amper-sekundo, ki povezuje naboj s tokom. |
Summery - Ampere vs Coulomb
Amper se uporablja za merjenje pretoka električnih nabojev, za razliko od Coulomba, ki se uporablja za merjenje statičnega električnega naboja. Čeprav je Ampere po definiciji povezan s Coulombom, je Ampere definiran brez uporabe naboja, temveč z uporabo sile, ki deluje na vodnik, ki nosi tok. To je razlika med Amperejem in Coulombom.
