Pagrindinis skirtumas – Ampere vs Coulomb
Amperas ir kulonas yra du matavimo vienetai, naudojami srovei matuoti. Srovė laidininke matuojama amperais, o kulonai matuoja įkrovos dydį. Vienas amperas yra lygus vieno kulono krūvio srautui per sekundę. Skirtingai nuo kulono, kuris matuoja įkrovos dydį, amperais matuojamas įkrovos judėjimo greitis. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp Ampere ir Coulomb.
Elektros srovė atsiranda laidininko viduje, kai laidininko viduje esantys krūvininkai juda juo veikiami įtampos skirtumo. Labai dažnas pavyzdys, kaip atsiranda srovė, yra vamzdžiu tekantis vanduo. Jei vamzdis laikomas horizontaliai, jo viduje nebus srauto; jei jis bus bent šiek tiek pakreiptas, susidarys potencialų skirtumas tarp dviejų galų ir vamzdžiu pradės tekėti vanduo. Kuo didesnis nuolydis, tuo didesnis potencialų skirtumas, taigi, tuo didesnis vandens srautas per sekundę. Panašiai, jei įtampos skirtumas tarp dviejų laido galų yra didesnis, įkrovos srautas bus didesnis, todėl srovė bus didelė.
Kas yra Ampere?
Srovės matavimo vienetas Amperas pavadintas prancūzų matematiko ir fiziko André-Marie Ampère, kuris laikomas elektrodinamikos tėvu, vardu. Trumpai tariant, amperai taip pat vadinami amperais.
Ampero jėgos įstatymas teigia, kad du lygiagretūs elektros laidai, nešantys srovę, veikia vienas kitą. Tarptautinės vienetų sistemos (SI) apibrėžia vieną amperą pagal šį Ampero jėgos dėsnį; „Amperas yra ta pastovi srovė, kuri, jei būtų palaikoma dviejuose tiesiuose lygiagrečiuose begalinio ilgio, nereikšmingo apskrito skerspjūvio laidiuose ir būtų vakuume vienas metras, tarp šių laidininkų sukurtų jėgą, lygią 2 × 10–7 niutonams. vienam ilgio metrui“.
01 pav.: SI ampero apibrėžimas
Pagal Ohmo dėsnį srovė yra susijusi su įtampa:
V=I x R
R yra srovės laidininko varža. Apkrovos suvartojama galia P priklauso nuo per ją tekančia srove ir tiekiama įtampa pagal:
P=V x I
Tai gali būti naudojama norint suprasti ampero kiekį. Apsvarstykite elektrinį lygintuvą, kurio vardinė galia 1000 W, kuris yra prijungtas prie 230 V maitinimo linijos. Srovės, kurią jis sunaudoja šildymui, kiekį galima apskaičiuoti taip:
P=VI
1000 W=230 V ×I
I=1000/230
I=4,37 A
Palyginti su tuo, elektrinio lankinio suvirinimo metu geležies strypui išlydyti naudojamas beveik 1000 A srovės spindulys. Jei atsižvelgiama į žaibą, vidutinės žaibo blykstės tiekiama srovė yra apie 10 000 amperų. Tačiau buvo išmatuota ir 100 000 amperų žaibo blykstė.
Srovė matuojama naudojant ampermetrą. Ampermetras veikia įvairiomis technikomis. Judančios ritės ampermetre ritė, sumontuota išilgai ritės skersmens, tiekiama išmatuota srovė. Ritė dedama tarp dviejų magnetinių polių; N ir S. Pagal Flemmingo kairiosios rankos taisyklę jėga indukuojama ant srovės laidininko, kuris yra magnetiniame lauke. Todėl jėga, veikianti sumontuotą ritę, sukasi ritę aplink jos skersmenį. Nukrypimo dydis čia yra proporcingas srovei per ritę; taigi galima atlikti matavimus. Tačiau šis metodas reikalauja nutraukti laidininką ir įdėti ampermetrą viduryje. Kadangi to negalima padaryti veikiančioje sistemoje, magnetinis metodas naudojamas gnybtiniuose matuokliuose kintamos ir nuolatinės srovės srovėms matuoti be fizinio kontakto su laidininku.
02 pav.: judančios ritės tipo ampermetras
Kas yra Kulonas?
SI vienetas Kulonas, naudojamas elektros krūviams matuoti, pavadintas Kulono dėsnį pristačiusio fiziko Charleso-Augustino de Kulono vardu. Kulono dėsnis teigia, kad kai du krūviai q1 ir q2yra išdėstyti r atstumu vienas nuo kito, jėga veikia kiekvieną krūvį pagal:
F=(keq1q2)/r
Čia ke yra Kulono konstanta. Kulonas (C) yra lygus maždaug 6,241509 × 1018 elektronų arba protonų skaičiaus krūviui. Vadinasi, vieno elektrono krūvis gali būti apskaičiuojamas kaip 1,602177×10−19 C. Statinis elektros krūvis matuojamas naudojant elektrometrą. Kaip ir ankstesniame elektrinio lygintuvo pavyzdyje, įkrovos kiekis, patenkantis į lygintuvą per vieną sekundę, gali būti apskaičiuojamas taip:
I=Q/t
Q=4,37 A × 1 s
Q=4,37 C
Žaibo blyksnio metu maždaug 15 kulonų įkrovos srovę iš debesies per sekundės dalį galėtų perduoti į žemę. Tačiau griaustinio debesyje žaibo metu gali būti šimtai kulonų.
Akumuliatorių įkrovimas taip pat matuojamas ampervalandėmis (Ah=A x h). Įprastoje 1500 mAh talpos mobiliojo telefono baterijoje (teoriškai) yra 1,5 A x 3600 s=5 400 C įkrovos, o norint suprasti įkrovą, ji išreiškiama taip, kad baterija gali tiekti 1 500 mA srovę per valandą.
Kuo skiriasi Ampere ir Coulomb?
Ampere vs Coulomb |
|
| Amperas yra SI vienetas, skirtas matuoti elektros srovę. Vienetinis krūvis, praeinantis tašką per vieną sekundę, vadinamas vienu amperu. | Coulomb yra SI vienetas elektros krūviui matuoti. Vienas kulonas yra lygus krūviui, kurį laiko 6,241509×1018 protonų arba elektronų. |
| Matavimas | |
| Ampermetras naudojamas srovei matuoti. | Įkrovimas matuojamas naudojant elektrometrus. |
| Apibrėžimas | |
| Srovę apibrėžia SI pagal Ampero jėgos dėsnį, atsižvelgiant į jėgą, veikiančią srovės laidininkus. | Kulonas formaliai apibrėžiamas kaip ampersekundė, kuri sieja krūvį su srove. |
Vasara – Ampere vs Coulomb
Amperas naudojamas elektros krūvių srautui matuoti, kitaip nei Kulonas, kuris naudojamas statiniam elektros krūviui matuoti. Nors amperas pagal apibrėžimą yra susijęs su Kulonu, Amperas apibrėžiamas nenaudojant krūvio, o naudojant jėgą, veikiančią srovę nešantį laidininką. Tai yra skirtumas tarp Ampere ir Coulomb.
