Nøgleforskel - Ampere vs Coulomb
Ampere og Coulomb er to måleenheder, der bruges til at måle strømmen. Strømmen i en leder måles i ampere, mens Coulombs måler opladningsbeløbet. En ampere er lig med strømmen af en coulomb af en ladning på et sekund. I modsætning til coulomb, som måler opladningsmængden, måler ampere, hvor hurtigt opladningens bevægelse bevæger sig. Dette er nøgleforskellen mellem Ampere og Coulomb.
En elektrisk strøm opstår inde i en leder, når ladebærerne inde i lederen bevæger sig gennem den under påvirkning af en spændingsforskel. Et meget almindeligt eksempel på, hvordan strømmen opstår, er vandet, der strømmer gennem et rør. Hvis røret holdes vandret, vil der ikke være nogen strøm inde i det; hvis det vippes i det mindste en smule, vil det skabe en potentiel forskel mellem de to ender, og vand begynder at strømme gennem røret. Jo højere hældningen er, desto højere er potentialforskellen, derfor jo højere vandmængde pr. Sekund. Tilsvarende, hvis spændingsforskellen mellem de to ender af en ledning er højere, vil mængden af ladning strømme igennem være højere, hvilket giver høj strøm.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er ampere
3. Hvad er Coulomb
4. Sammenligning side om side - Ampere vs Coulomb
5. Resumé
Hvad er Ampere?
Den aktuelle måleenhed, Ampere, er opkaldt efter en fransk matematiker og fysiker André-Marie Ampère, der betragtes som far til elektrodynamik. Ampere kaldes også som forstærkere, kort sagt.
Ampere's kraftlov siger, at to parallelle elektriske ledninger, der bærer strøm, pålægger hinanden en kraft. International Systems of Unites (SI) definerer en ampere baseret på denne Ampere's Force Law; “Ampere er den konstante strøm, som, hvis den opretholdes i to lige parallelle ledere med uendelig længde, med ubetydelig cirkulært tværsnit og placeres en meter fra hinanden i vakuum, ville producere mellem disse ledere en kraft svarende til 2 × 10-7 newton pr. meter længde”.
Figur 01: SI-definition af ampere
Ved Ohms lov er strøm relateret til spænding som:
V = I x R
R er modstanden for den strømførende leder. Effekten P, der forbruges af en belastning, vedrører strømmen gennem den og den leverede spænding i henhold til:
P = V x I
Dette kan bruges til at forstå mængden af en ampere. Overvej et elektrisk strygejern med en effekt på 1000 W, som er forbundet til strømledningen på 230 V. Den strøm, den bruger til opvarmning, kan beregnes som:
P = VI
1000 W = 230 V × I
I = 1000/230
I = 4,37 A
Sammenlignet med det anvendes der ved lysbuesvejsning en strømstråle på næsten 1000 A til at smelte en jernstang. Hvis man overvejer et lyn, er strømmen, der leveres af en gennemsnitlig lynblitz, ca. 10.000 ampere. Men der er også målt en 100.000 amp lyn.
Strøm måles ved hjælp af amperemeter. Ammeter fungerer i forskellige teknikker. I et amperespændingsampreter leveres en spole monteret langs spolens diameter med den målte strøm. Spolen er placeret mellem to magnetiske poler; N og S. I henhold til Flemmings venstrehåndsregel induceres en kraft på en strømførende leder, der er placeret i magnetfelt. Derfor drejer kraften på den monterede spole spolen omkring dens diameter. Mængden af afbøjning her er proportional med strømmen gennem spolen; således kan målingen tages. Denne fremgangsmåde kræver imidlertid, at lederen brydes, og amperemeteret placeres i midten. Da dette ikke kan gøres i et kørende system, anvendes en magnetisk metode i klemmemålere til at måle både vekselstrøms- og jævnstrøm uden fysisk kontakt med lederen.
Figur 02: ampere med flytende spole
Hvad er Coulomb?
SI-enheden Coulomb, som bruges til at måle elektriske ladninger, er opkaldt efter fysikeren Charles-Augustin de Coulomb, der introducerede Coulombs lov. Coulombs lov siger, at når to ladninger q 1 og q 2 placeres r afstand fra hinanden, virker en kraft på hver ladning i henhold til:
F = (k e q 1 q 2) / r
Her k e er Coulombs konstant. En Coulomb (C) er lig med ladningen på ca. 6,241509 × 10 18 antal elektroner eller protoner. Derfor kan opladningen af en enkelt elektron beregnes som 1,602177 × 10 −19 C. Statisk elektrisk opladning måles ved hjælp af et elektrometer. Som i det foregående eksempel på et elektrisk jern kan mængden af ladning, der passerer ind i jernet på et sekund, beregnes som:
I = Q / t
Q = 4,37 A × 1 s
Q = 4,37 C
Under et lyn kunne omkring 15 coulombs ladning føre en strøm på 30.000 A til jorden fra en sky i en brøkdel af et sekund. Imidlertid kunne en tordensky holde hundreder af coulombs under ladning.
Opladning måles også i ampere-timer (Ah = A xh) i batterier. Et typisk mobiltelefonbatteri på 1500 mAh (teoretisk) holder 1,5 A x 3600s = 5400 C opladning, og for at få en fornemmelse af opladningen udtrykkes det som, at batteriet kan levere 1500 mA strøm inden for en time.
Hvad er forskellen mellem Ampere og Coulomb?
Diff artikel midt foran bordet
Ampere vs Coulomb |
|
| Ampere er SI-enheden til måling af den elektriske strøm. En enhedsopladning, der passerer et punkt inden for et sekund, kaldes en ampere. | Coulomb er SI-enheden til måling af den elektriske ladning. En coulomb er lig med opladningen, der holdes af 6.241509 × 10 18 protoner eller elektroner. |
| Måling | |
| Ammeter bruges til at måle strømmen. | Opladning måles ved hjælp af elektrometre. |
| Definition | |
| Strøm defineres af SI med Ampere's kraftlov i betragtning af den kraft, der virker på strømførende ledere. | Coulomb defineres formelt som Ampere-second, der relaterer opladningen til strøm. |
Summery - Ampere vs Coulomb
Ampere bruges til at måle strømmen af elektriske ladninger i modsætning til Coulomb, som bruges til at måle den statiske elektriske ladning. Selvom Ampere pr. Definition er relateret til Coulomb, defineres Ampere uden brug af ladningen, men ved hjælp af en kraft, der virker på en strømførende leder. Dette er forskellen mellem Ampere og Coulomb.
