Klíčový rozdíl - Ampér vs Coulomb
Ampér a Coulomb jsou dvě měrné jednotky, které se používají k měření proudu. Proud ve vodiči se měří v ampérech, zatímco Coulombs měří množství náboje. Jeden ampér se rovná toku jedné coulomby náboje za sekundu. Na rozdíl od coulombu, který měří množství náboje, ampér měří, jak rychle se množství náboje pohybuje. To je klíčový rozdíl mezi Ampere a Coulomb.
Elektrický proud nastává uvnitř vodiče, když se nosiče náboje uvnitř vodiče pohybují skrz něj v důsledku rozdílu napětí. Velmi častým příkladem toho, jak dochází k proudu, je voda protékající potrubím. Pokud je trubka udržována vodorovně, nebude v ní proudit; pokud je alespoň mírně nakloněn, vytvoří se potenciální rozdíl mezi oběma konci a potrubím začne protékat voda. Čím vyšší je sklon, tím vyšší je potenciální rozdíl, tím vyšší je tedy množství vody protékající za sekundu. Podobně, pokud je rozdíl napětí mezi dvěma konci drátu vyšší, bude množství protékajícího náboje vyšší, což způsobí vysoký proud.
OBSAH
1. Přehled a hlavní rozdíl
2. Co je Ampere
3. Co je Coulomb
4. Porovnání vedle sebe - Ampere vs. Coulomb
5. Shrnutí
Co je Ampere?
Měřicí jednotka proudu, Ampere, je pojmenována po francouzském matematikovi a fyzikovi André-Marie Ampèrovi, který je považován za otce elektrodynamiky. Zesilovače se také nazývají zesilovače.
Ampérův silový zákon stanoví, že dva paralelní elektrické vodiče přenášející proud na sebe navzájem působí sílu. International Systems of Unites (SI) defines one ampere based on this Ampere's Force Law; Ampér je ten konstantní proud, který, pokud je udržován ve dvou přímých paralelních vodičích nekonečné délky, se zanedbatelným kruhovým průřezem a je umístěn jeden metr od sebe ve vakuu, by vytvořil mezi těmito vodiči sílu rovnou 2 × 10–7 newtonů na metr délky “.
Obrázek 01: Definice SI ampér
Podle Ohmova zákona proud souvisí s napětím jako:
V = I x R
R je odpor vodiče pro vedení proudu. Výkon P spotřebovaný zátěží se vztahuje k proudu, který protéká, a dodávanému napětí podle:
P = V x I
To lze použít k pochopení množství ampéru. Zvažte elektrickou žehličku s jmenovitým výkonem 1000 W, která je připojena k elektrickému vedení 230 V. Množství proudu, které spotřebovává k zahřátí, lze vypočítat jako:
P = VI
1000 W = 230 V × I
I = 1000/230
I = 4,37 A
Ve srovnání s tím se při svařování elektrickým obloukem používá k tavení železné tyče proudový paprsek téměř 1 000 A. Pokud se uvažuje blesk, proud dodávaný průměrným bleskem je asi 10 000 ampérů. Byl však také změřen blesk 100 000 ampérů.
Proud se měří pomocí ampérmetru. Ammeter pracuje různými technikami. V ampérmetru s pohyblivou cívkou je cívka namontovaná podél průměru cívky napájena měřeným proudem. Cívka je umístěna mezi dvěma magnetickými póly; N a S. Podle Flemmingova levého pravidla je síla indukována na vodič nesoucí proud, který je umístěn v magnetickém poli. Proto síla na namontovanou cívku otáčí cívkou kolem jejího průměru. Míra vychýlení zde je úměrná proudu procházejícím cívkou; lze tedy provést měření. Tento přístup však vyžaduje přerušení vodiče a umístění ampérmetru uprostřed. Protože to nelze provést v běžícím systému, používá se v klešťových měřičích magnetická metoda k měření jak střídavých, tak stejnosměrných proudů bez fyzického kontaktu s vodičem.
Obrázek 02: Ampérmetr s pohyblivou cívkou
Co je Coulomb?
Jednotka SI Coulomb, která se používá k měření elektrických nábojů, je pojmenována podle fyzika Charlese-Augustina de Coulomba, který zavedl Coulombův zákon. Coulombův zákon stanoví, že když jsou dva náboje q 1 a q 2 umístěny ve vzdálenosti od sebe, na každý náboj působí síla podle:
F = (k e q 1 q 2) / r
Zde je k e Coulombova konstanta. Coulomb (C) se rovná náboji zhruba 6,441 509 × 10 18 počtu elektronů nebo protonů. Proto lze náboj jednoho elektronu vypočítat jako 1,602177 × 10 −19 C. Statický elektrický náboj se měří pomocí elektrometru. Stejně jako v předchozím příkladu elektrické žehličky lze množství náboje procházejícího do žehličky za jednu sekundu vypočítat jako:
I = Q / t
Q = 4,37 A × 1 s
Q = 4,37 ° C
Během blesku mohlo asi 15 coulombů náboje projít proudem 30 000 A na zem z mraku za zlomek sekundy. Bouřkový mrak však mohl během blesku pojmout stovky coulombů náboje.
Nabití se také měří v ampérhodinách (Ah = A xh) v bateriích. Typická baterie mobilního telefonu 1500 mAh (teoreticky) pojme 1,5 A x 3600 s = 5400 C nabití a pro lepší pochopení je vyjádřena tak, že baterie může poskytnout 1500 mA proud za hodinu.
Jaký je rozdíl mezi Ampere a Coulomb?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Ampér vs Coulomb |
|
| Ampér je jednotka SI pro měření elektrického proudu. Jednotkový náboj procházející bodem během jedné sekundy se nazývá jeden ampér. | Coulomb je jednotka SI pro měření elektrického náboje. Jeden coulomb se rovná náboji drženému 6,241 509 × 10 18 protony nebo elektrony. |
| Měření | |
| Ampérmetr se používá k měření proudu. | Poplatek se měří pomocí elektrometrů. |
| Definice | |
| Proud je definován SI s Ampereho silovým zákonem, s ohledem na sílu působící na vodiče nesoucí proud. | Coulomb je formálně definován jako Ampérsekunda, která spojuje náboj s proudem. |
Summery - Ampere vs Coulomb
Ampér se používá k měření toku elektrických nábojů, na rozdíl od Coulomba, který se používá k měření statického elektrického náboje. Ačkoli Ampere je podle definice příbuzný Coulombovi, Ampere je definován bez použití náboje, ale s použitím síly působící na vodič nesoucí proud. To je rozdíl mezi Ampere a Coulomb.
