Ampeeri | |
Vanha ampeerimittari, joka mittaa jopa 15 mA: n sähkövirrat . | |
Tiedot | |
---|---|
Järjestelmä | kansainvälinen yksikköjärjestelmä |
Yksikkö… | Sähkövoima |
Symboli | AT |
Eponym | André-Marie Ampère |
Tulokset | |
1 A sisään ... | on yhtä suuri kuin... |
JOS | 1 C . s -1 |
Luonnolliset yksiköt | ≈ 2874 × 10 −29 Planck-virrat (tuumaa) |
Ampeeri (symboli ) on mittayksikkö on kansainvälisen mittayksikköjärjestelmä varten sähkövirran voimakkuuden .
Nykyinen ja yhden ampeerin vastaa kuljetusnopeus sähkövarauksen yhden coulombisen kohti toisen läpi pinnan (osa lanka, elektrolyytin , imuputki, jne. ).
Tämä laite on nimensä velkaa André-Marie Ampère , jonka teoria electrodynamics voimakkaasti vaikuttaneet syntymän on Maxwellin teoria sähkömagnetismin . Sana ampeeri on siis onomastismi .
Ampeerin määritelmän antoi Kansainvälinen painojen ja mittojen komitea vuonna 1948 seuraavasti:
"Yksi ampeeri on nykyinen vakio, joka, jos ylläpidetään kaksi johdinta lineaarinen ja yhdensuuntainen pituudet loputon mitätön ja kauko-osioita mittari on tyhjiö tuotetaan näiden kahden johtimien vahvuus lineaarinen yhtä kuin 2 x 10 -7 newtonin per metri . "
Vuonna 2012 ampeerin uudelleenmäärittely suunniteltiin kahdella tavalla:
voltin kohteesta Josephsonin vakio K J ≡ 483 597,891 GHz / V ; ohm alkaen von Klitzing vakio R K ≡ 25 812,807 Ω , mittaamalla virtaa elektroneja elektroni (varauksen elektronin on huomattava, q = 1,602 176 487 x 10 -19 C: ssa ) .Näiden kahden lähestymistavan ("volt - ohm - ampeeri" metrologinen kolmio) johdonmukaisuutta ei kuitenkaan vielä osoitettu halutulla tarkkuustasolla.
20. toukokuuta 2019, seuraava määritelmä tulee voimaan:
Ampeeri, symboli A, on sähkövirran SI-yksikkö. Se on määritelty ottamalla kiinteä lukuarvo alkeisvaraus , e, yhtä kuin 1,602 176 634 x 10 -19 C: ssa , yksikkö yhtä kuin AS: n toinen määritetään niin funktiona Δν Cs .Ampeerimittari puristin perustuu magneettipiirin ( pehmeä rauta , ferriitti , jne. ), Joka on suljettu kaapelin ympärille, jonka läpi vaihtovirta on mitattava. Saamme virtamuuntajan, jonka ensiö koostuu yhdestä kierroksesta (johdin, jolle mittaus suoritetaan) ja jonka toissijainen, puristettu puristimen sisään, sisältää suuren määrän kierroksia n , esimerkiksi n = 1000 . Virta, joka on n kertaa primääriä pienempi, kiertää toissijaisessa , ja juuri tämä virta mitataan sisäisellä ( erillinen ampeerimittari ) tai ulkoisella (virtamittari) ampeerimittarilla . Toissijainen on yleensä suljettu shuntilla (kalibroitu vastus); toissijainen virta ja siten ensiövirta ( n kertaa suurempi) päätetään sen liittimissä olevasta jännitteestä . Tällöin ulostulossa saadaan hetkellinen jännite, joka on verrannollinen puristimen leukojen läpi virtaavaan hetkelliseen virtaan.
Koska laite perustuu sähkömagneettiseen induktioon, se voi mitata vain vaihtovirtoja, jotka aiheuttavat ilmavälin vaihtelut ( Lenz-Faraday-laki ); puolestaan aiheuttaa virran virtauksen toissijaiseen. Mittausantureille, joiden lähtö on virtaa, on noudatettava samoja varotoimia kuin perinteisissä virtamuuntajissa: toissijaista ei saa koskaan avata, muuten käämityksen eristys hajoaa ja tuhoutuu. Valmistaja voi integroida jännitteenrajoittimen (esimerkiksi Transil-diodin ) tätä tarkoitusta varten.
Hall-efektianturiHall- efektianturit ovat yleensä virtapihtejä , jotka mittaavat suoraan virran luomaa magneettikenttää . Niitä voidaan käyttää sekä tasavirran että vaihtovirran mittaamiseen.
Aivan Hall-efektin periaate tuottaa ilmarakon läpi kulkevan magneettikentän voimakkuuteen verrannollisen jännitteen, joka on erittäin kätevä muotoilla ja näyttää. Mutta on ongelma: magneettipiiri on kyllästetty, eikä mittaus voi olla lineaarinen suurella mitta-amplitudilla.
Leuat tarttuvat puolijohde tanko on varustettu käämi (joka on N- 2 kierrosta ) virtansa sisäinen virta generaattorin virta I S . Periaate on: virtageneraattori, ohjataan Hallin jännite raossa indusoi magneettikentän yhtä ja vastakkainen moduuli argumentti ensisijainen kentän mitattavaan virtaan I P . Kun Hall-jännite häviää, molemmilla kentillä on samat amplitudit.
Todellakin, kuten muuntaja, se on N- 1 .I P = N 2 .I S . Sitten riittää mitata Hallin jännitteen kumoamiseen tarvittavan virran I S intensiteetti, jotta tiedämme I P : meillä on I P = I s. N 2 / N 1 , toisin sanoen I p = I s . N 2, koska nykyisen puristimen näyttö vastaa leuissa mitattavan johtimen yksittäistä kulkua.
Tämä periaate vaatii enemmän elektroniikkaa, ensinnäkin orjavirtageneraattorin ylimääräisen läsnäolon vuoksi ja toiseksi siksi, että on tarpeen mitata virta (I S ) eikä jännite. Mutta tämä topologia on kiistaton etu: mikä tahansa arvo, S , magneettikenttä, joka vallitsee ilmarako on nolla . Tämä johtaa erinomaisella lineaarisuudella mitattavasta virrasta riippumatta. Sanomme, että Hall-efektianturi on kompensoitu , ja tämä topologia on merkitty ilmaisulla " suljettu silmukka " englanniksi (kirjaimellisesti "suljettu silmukka", kompensointikenttä orjataan Hall-jännitteelle).
Néel-efektianturiNeel anturit ovat nykyiset anturit, jotka voivat olla muodossa aukon ja joustavan silmukka tai kiskon ja anturi, joka mittaa magneettikentän luoma ensisijainen virtaa johtimessa. Ne voivat mitata vaihtovirtaa ja tasavirtaa suurella tarkkuudella, joka on verrattavissa mittauksiin, jotka asettavat virran piiriin.
10 N | Sukunimi | Symboli | Määrä |
---|---|---|---|
10 24 | yottaampere | YA | Quadrillion |
10 21 | zettaampere | ZA | Trilliard |
10 18 | exaampere | EA | Biljoonaa |
10 15 | petaampere | PA | Biljardi |
10 12 | teraampere | SINUN | Biljoonaa |
10 9 | gigaampere | GA | Miljardi |
10 6 | megaampere | MINUN | Miljoonaa |
10 3 | kiloampere | kA | Tuhat |
10 2 | hektoampere | Ha | Sata |
10 1 | dekaamperi | daA | Kymmenen |
10 0 | ampeeri | AT | A |
10 −1 | deciampere | dA | Kymmenes |
10 −2 | senttiampeeri | se | Sadasosa |
10 −3 | milliampeeri | minun | Tuhannesosa |
10 −6 | mikroampere | μA | Miljoonas |
10 −9 | nanoampere | n / A | Miljardi |
10 −12 | picoampere | pA | Miljardi |
10 −15 | femtoampere | fa | Biljardi |
10 −18 | attoampere | aA | Biljoonaa |
10 −21 | zeptoampere | zA | Trilliardth |
10 −24 | yoctoampere | yA | Neljä miljardia |