複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

安培

(電流強度單位)

鎖定
安培(ampere)是國際單位制中表示電流的基本單位,簡稱安,符號A。為紀念法國物理學家A.安培而命名,他在1820年提出了著名的安培定律。1881年,在巴黎召開的第一屆國際電學會議決定用安培命名電流單位。 [9]  1908年在倫敦舉行的國際電學大會上,定義1秒時間間隔內從硝酸銀溶液中能電解出1.11800.02毫克銀的恆定電流為1安培,又稱國際安培。1946年,國際計量委員會(CIPM)提出定義為:在真空中,截面積可忽略的兩根相距1米的平行而無限長的圓直導線內,通以等量恆定電流,導線間相互作用力在1米長度上為2×10-7牛時,則每根導線中的電流為1安培,又稱絕對安培。該定義經1948年第9屆國際計量大會(CGPM)通過 [1] 
2018年11月16日 ,第26屆國際計量大會通過“修訂國際單位制”決議,將1安培定義為“1s內(1/1.602176634)×10^19個電子移動所產生的電流強度”。此定義於2019年5月20日世界計量日起正式生效。 [2] 
中文名
安培
外文名
ampere
別    名
表達式
I=U/R
提出時間
1881年 [9] 
適用領域
電學
應用學科
物理學 [3] 
計量
讀    音
ān péi
符    號
A

安培定義

真空中相距1米的兩根無限長且圓截面可忽略的平行直導線內通過一恆定電流,當兩導線每米長度之間產生的力等於2×10-7牛頓時,則規定導線中通過的電流為一安培。這個單位是在1946年國際計量委員會上得到批准,1960年第十一屆國際計量大會上被正式採用為國際單位制的基本單位之一 [4]  。實際上,定義中的兩根“無限長”導線是無法實現的,根據電動力學原理,可以用作用力相似等效的兩個線圈替代。1960年10月第11屆國際計量大會決定採用安培為電學量的基本單位,並作為國際單位制的基本單位。1國際安培=0.99985絕對安培 [1] 
2018年11月16日,國際計量大會通過決議,1安培定義為“1s內通過導體某一橫截面的1/1.602176634×10^19個電荷移動 [3]  所產生的電流強度”

安培歷史

安培最初是被定義為釐米-克-秒制中電流單位絕對安培的十分之一。如此確定它的大小是為了保證從國際單位制中的其他單位推導安培得到的值比較合適。 [5] 
“國際安培”是一個較早的電流單位,定義為使硝酸銀溶液中每秒析出0.001118000克銀的電流。之後,更精確地測量發現,這一電流是0.99985A。

安培應用

安培這一單位與瓦特平衡和歐姆定律中的單位伏特歐姆相聯繫。而在約瑟夫森效應量子霍爾效應中也都各自有所應用。建立一安培的技術已經能夠達到10的逼近誤差。

安培新定義

與使用兩根通電導線之間的力定義相比,安培採用電子電荷(e)來定義 [3]  [6]  因為1庫侖已經定義為6.2415093×10^18個元電荷的電量,1安培就可以定義為1秒內有6.2415093×10^18個元電荷通過橫截面的電流。2005年,國際計量委員會同意研究這一可能的變化。新的定義在2018年11月16日,第26屆國際計量大會通過“修訂國際單位制”決議,正式更新包括國際標準電流單位“安培”在內的4項基本單位定義。於2019年5月20日世界計量日起正式生效。用基本物理常數來定義計量單位,可大大提高穩定性精確度 [7] 

安培其他電流單位

安培和其他電流單位之間的換算關係為:
安培圖冊
安培圖冊(4張)
1安培相當於3×10CGS靜電系電流單位(esu)。 1安培相當於0.1CGS電磁系電流單位(emu)。
核磁共振法可以測量絕對測量安培 [4] 
比安培小的電流可以用毫安(mA)、微安(μA)等單位表示。
1 A = 1000 mA
1mA = 1000 μA

安培例子

  • 計算器工作電流1×10-4A
  • 手機充電電流0.8-2A
  • 閃電約1×104~1×105A [8] 
  • 住宅配電箱約60A
  • 住宅斷路器,常見的有10/20A
  • 塑殼斷路器(MCCB),常見200-800A
  • 空氣斷路器(ACB),用於低壓電(380V),常見1600/2500/4000A
  • 用於配電的1650kVA三相變壓器,低壓線圈(380V)最大輸出2500A
參考資料
  • 1.    詞條作者:陳熙謀.《中國大百科全書》74卷(第二版)物理學 詞條:安培:中國大百科全書出版社,2009:7頁
  • 2.    國際計量大會:“千克”等4個基本單位被重新定義  .搜狐新聞[引用日期2020-05-06]
  • 3.    國際單位制SI迎來歷史性變革   .國家市場監督管理總局[引用日期2018-11-18]
  • 4.    詞條作者:陳錫培.《中國大百科全書》74卷(第一版)物理學 詞條:安培:中國大百科全書出版社,1987
  • 5.    Kowalski, L, A short history of the SI units in electricity, Montclair.
  • 6.    Beyond the Kilogram: Redefining the International System of Units, USA: National Institute of Standards and Technology, 2006 [March 2008]
  • 7.    “千克”等4項基本單位被重新定義  .新華網[引用日期2018-11-17]
  • 8.    物理.高中二年級上冊.上海科技出版社
  • 9.    國際計量局編著 中國計量科學研究院情報室譯. 國際計量局100週年 1875~1975[M]. 1980.