Ampere | |
Et gammelt amperemeter som måler elektriske strømmer opp til 15 mA . | |
Informasjon | |
---|---|
System | internasjonale systemet for enheter |
Enhet av… | Elektrisk energi |
Symbol | PÅ |
Eponym | André-Marie Ampère |
Konverteringer | |
1 A i ... | er lik... |
HVIS | En C . s -1 |
Naturlige enheter | ≈ 2874 × 10 −29 Plankstrømmer ( tommer ) |
Den ampere (symbol A ) er en måleenhet i den SI-systemet for den intensitet av elektrisk strøm .
En strøm på en ampere tilsvarer transporten av en elektrisk ladning på en coulomb per sekund gjennom en overflate (ledningsdel, elektrolytt , vakuumrør, etc. ).
Denne enheten skylder navnet sitt til André-Marie Ampère , hvis teori om elektrodynamikk sterkt bidro til fødselen av Maxwells teori om elektromagnetisme . Ordet ampere er derfor en onomastisme .
Definisjonen av ampere ble gitt av Den internasjonale komité for vekt og tiltak i 1948 som følger:
"En ampere er en strøm konstant som, hvis den holdes i to ledere lineære og parallelle med lengdene løse ubetydelige og fjerntliggende deler av en måler i vakuum frembringes mellom de to ledere en styrke lineær lik 2 x 10 -7 Newton per meter . "
I 2012 ble omdefinering av ampere tenkt på to måter:
den volt fra Josephsons konstante K J ≡ 483 597,891 GHz / V ; den ohm fra von Klitzing konstanten R K ≡ 25 812,807 Ω , ved måling av den strøm elektron ved elektron (ladningen av en elektron bemerkes q = 1,602 176 487 x 10 -19 C ) .Imidlertid ble konsistensen av disse to tilnærmingene ("volt - ohm - ampere" metrologisk trekant) ennå ikke demonstrert med ønsket nivå av presisjon.
De 20. mai 2019, følgende definisjon trer i kraft:
Ampere, symbol A, er SI-enheten med elektrisk strøm. Den defineres ved å ta den faste numeriske verdien til elementærladningen , e, lik 1.602 176 634 × 10 −19 C , enhet lik As, den andre defineres som en funksjon av Δν Cs .En amperemeterklemme er basert på en magnetisk krets ( mykt jern , ferritt , etc. ) som er lukket rundt ledningen som vekselstrømmen skal måles gjennom. Vi får en strømtransformator hvis primære består av en enkelt sving (lederen som målingen utføres på) og hvis sekundære, viklet inne i klemmen, inneholder et stort antall svinger n , for eksempel n = 1000 . En strøm som er n ganger lavere enn den primære sirkulerer i sekundærstrømmen , og det er denne strømmen som måles med et internt ( frittstående amperemeterklemme ) eller eksternt (nåværende sonde) amperemeter . Sekundæren er vanligvis lukket på en shunt (kalibrert motstand); sekundærstrømmen, og derfor den primære strømmen ( n ganger større), blir trukket fra spenningen ved terminalene . En øyeblikkelig spenning som er proporsjonal med den øyeblikkelige strømmen som strømmer gjennom klemmens kjever oppnås således ved utgangen.
Ettersom enheten er basert på elektromagnetisk induksjon, kan den bare måle vekselstrømmer, som induserer fluksvariasjoner i luftspalten ( Lenz-Faraday-loven ); som igjen får en strøm til å strømme til sekundæret. For målesonder med utgangsstrøm må de samme forholdsregler overholdes som ved tradisjonelle strømtransformatorer: sekundæren må aldri åpnes, ellers vil viklingsisolasjonen brytes ned og ødelegges. Produsenten kan integrere en spenningsbegrenser (for eksempel en Transil-diode ) for dette formålet.
Hall effekt sondeHall- effektprober er generelt strømklemmer som direkte måler magnetfeltet skapt av strømmen. De kan brukes både til å måle likestrøm og vekselstrøm.
Selve prinsippet med Hall-effekten produserer en spenning proporsjonal med styrken til magnetfeltet som passerer gjennom luftspalten, noe som er veldig praktisk å formatere og vise. Men det er et problem: den magnetiske kretsen er utsatt for metning, og målingen kan ikke være lineær over en stor måleamplitude.
Kjever gripehalvlederstaven er forsynt med en vikling (som har N- 2 vindinger ) drevet av en intern strømgenerator av strømmen I S . Prinsippet er: strømgeneratoren, kontrollert på Hall spenningen i gapet vil indusere et magnetisk felt som er lik og motsatt i modulus argument til primærfeltet fra strømmen som skal måles I P . Når Hall-spenningen forsvinner, har de to feltene like amplituder.
Faktisk, som i en transformator, har den N 1 .I P = N 2 .I S . Det er da tilstrekkelig å måle intensiteten til strømmen I S som er nødvendig for at kanselleringen av Hall-spenningen skal vite I P : vi har I P = I s. N 2 / N 1 , det vil si I p = I s . N 2 ettersom fremvisningen av det eksisterende klem tilsvarer en enkel passasje av lederen som skal måles i kjevene.
Dette prinsippet krever mer elektronikk, for det første på grunn av den ekstra tilstedeværelsen av slavestrømgeneratoren, og for det andre fordi det er nødvendig å måle en strøm (I S ) og ikke en spenning. Men denne topologien har en ubestridelig fordel: uansett verdien av IS , er magnetfeltet som hersker i luftspalten null . Dette resulterer i utmerket linearitet, uavhengig av strømmen som skal måles. Hall-effektføleren sies å være kompensert , denne topologien blir betegnet med uttrykket " lukket sløyfe " på engelsk (bokstavelig talt "lukket sløyfe", og kompensasjonsfeltet blir slavet til Hall-spenningen).
Néel effekt sondeDe Neel effektfølerne er strømfølere som kan være i form av åpningen og fleksibel sløyfe eller strømskinnen og sensor som måler det magnetiske felt skapt av den primære strøm som flyter i lederen. De kan måle vekselstrøm og likestrøm, med et høyt presisjonsnivå, sammenlignbart med målingene som påfører en innsetting i kretsen.
10 N | Etternavn | Symbol | Nummer |
---|---|---|---|
10 24 | yottaampere | YA | Quadrillion |
10 21 | zettaampere | ZA | Trilliard |
10 18 | exaampere | EA | Billioner |
10 15 | petaampere | PA | Biljard |
10 12 | teraampere | DIN | Billioner |
10 9 | gigaampere | GA | Milliarder |
10 6 | megaampere | MIN | Million |
10 3 | kiloampere | kA | Tusen |
10 2 | hektoampere | Ha | Hundre |
10 1 | decaampere | daA | Ti |
10 0 | ampere | PÅ | EN |
10 −1 | deciampere | dA | Tiende |
10 −2 | centiampere | den | Hundredel |
10 −3 | milliampere | min | Tusen |
10 −6 | mikroampere | μA | Millionth |
10 −9 | nanoampere | ikke relevant | Milliard |
10 −12 | picoampere | pA | Milliard |
10 −15 | femtoampere | fA | Biljard |
10 −18 | attoampere | aA | Billioner |
10 −21 | zeptoampere | zA | Trilliardth |
10 −24 | yoctoampere | yA | Quadrillionth |