Mai Canza Wutar Lantarki
Gudun Wutar Lantarki — Daga Kwayoyin Halitta Zuwa Walkiya
Ka mallaki raka'o'in gudun wutar lantarki a fannonin lantarki, tsarin wuta, da kuma kimiyyar lissafi. Daga microampere zuwa megaampere, ka fahimci gudun wuta a fadin mizanai 30 — daga ramin lantarki guda daya zuwa walkiya. Ka binciko sabon ma'anar ampere na quantum na 2019 da kuma amfanin sa a rayuwar yau da kullum.
Tushen Gudun Wutar Lantarki
Mene ne Gudun Wuta?
Gudun wutar lantarki kwararar caji ne, kamar ruwan da ke gudana a cikin bututu. Gudun wuta mafi girma = caji mafi yawa a sakan daya. Ana auna shi a ampere (A). Hanyar: daga tabbatacce zuwa korau (na al'ada), ko kwararar lantarki (daga korau zuwa tabbatacce).
- 1 ampere = 1 coulomb a sakan daya (1 A = 1 C/s)
- Gudun wuta saurin kwarara ne, ba adadi ba
- Gudun wutar DC: hanya madaidaiciya (batirori)
- Gudun wutar AC: hanya mai canzawa (wutar gida)
Gudun Wuta da Wutar Lantarki da Caji
Caji (Q) = adadin lantarki (coulomb). Gudun wuta (I) = saurin kwararar caji (ampere). Wutar lantarki (V) = matsin da ke tura caji. Wuta (P) = V × I (watt). Duk suna da alaka amma daban-daban!
- Caji Q = adadi (coulomb)
- Gudun wuta I = saurin kwarara (ampere = C/s)
- Wutar lantarki V = matsin lantarki (volt)
- Gudun wuta yana gudana DAGA wutar lantarki mai yawa ZUWA karama
Kwararar Al'ada da Kwararar Lantarki
Gudun wutar al'ada: daga tabbatacce zuwa korau (na tarihi). Kwararar lantarki: daga korau zuwa tabbatacce (na zahiri). Dukansu suna aiki! Lantarki na motsi a zahiri, amma muna amfani da hanyar al'ada. Baya shafar lissafi.
- Al'ada: + zuwa - (ma'auni a cikin zane-zane)
- Kwararar lantarki: - zuwa + (gaskiyar zahiri)
- Dukansu suna ba da amsoshi iri daya
- Yi amfani da hanyar al'ada don nazarin da'ira
- Gudun wuta = saurin kwararar caji (1 A = 1 C/s)
- Wutar lantarki tana sa gudun wuta ya gudana (kamar matsi)
- Gudun wuta mafi girma = caji mafi yawa a sakan daya
- Wuta = wutar lantarki × gudun wuta (P = VI)
Tarihin Juyin Halittar Auna Gudun Wuta
Gano Lantarki na Farko (1600-1830)
Kafin a fahimci gudun wuta a matsayin kwararar caji, masana kimiyya sun yi nazarin wutar lantarki da ke tsaye da kuma 'ruwan lantarki' masu ban mamaki. Juyin halittar batir ya ba da damar samun gudun wuta mai ci gaba a karon farko.
- 1600: William Gilbert ya bambanta lantarki da maganadisu, ya kirkiro kalmar 'lantarki'
- 1745: An kirkiri kwalbar Leyden — na'urar ajiye caji ta farko, tana adana cajin da ke tsaye
- 1800: Alessandro Volta ya kirkiri tarin voltaic — batir na farko, tushen gudun wuta mai ci gaba na farko
- 1820: Hans Christian Ørsted ya gano cewa gudun wuta yana haifar da filin maganadisu — yana hada lantarki da maganadisu
- 1826: Georg Ohm ya wallafa V = IR — dangantakar lissafi ta farko don gudun wuta
- 1831: Michael Faraday ya gano shigarwar lantarki-maganadisu — filayen da ke canzawa suna haifar da gudun wuta
Juyin Halittar Ma'anar Ampere (1881-2019)
Ma'anar ampere ta samo asali ne daga sasantawa ta zahiri zuwa tabbatattun abubuwa na asali, wanda ke nuna zurfin fahimtarmu game da lantarki-maganadisu da kimiyyar lissafi na quantum.
- 1881: Babban Taron Lantarki na Duniya na Farko ya ayyana 'ampere na zahiri' don amfanin kasuwanci
- 1893: Baje kolin Duniya na Chicago — ya daidaita ampere don auna AC/DC
- 1948: CGPM ta ayyana ampere daga karfin da ke tsakanin wayoyi masu layi daya: karfin 2×10⁻⁷ N/m a tazarar mita 1
- Matsala: Ana bukatar wayoyi masu layi daya cikakke, wanda ke da wuyar cimmawa a zahiri
- Shekarun 1990: Tasirin Hall na quantum da hadin Josephson sun ba da damar auna daidai
- 2018: CGPM ta kada kuri'a don sake ayyana ampere daga cajin asali
Juyin Halittar Quantum na 2019 — Ma'anar Cajin Asali
A ranar 20 ga Mayu, 2019, an sake ayyana ampere bisa ga cajin asali (e), wanda ya sa ya zama mai yiwuwa a sake samar da shi a ko'ina tare da kayan aikin quantum da suka dace. Wannan ya kawo karshen shekaru 71 na ma'anar da ta dogara da karfi.
- Sabon ma'ana: 1 A = (e / 1.602176634×10⁻¹⁹) lantarki a sakan daya
- Cajin asali e yanzu ya zama daidai ta hanyar ma'ana (babu rashin tabbas)
- 1 ampere = kwararar cajin asali 6.241509074×10¹⁸ a sakan daya
- Matsayin gudun wuta na quantum: Na'urorin ramin lantarki guda daya suna kirga lantarki daya-daya
- Hadin Josephson: Suna haifar da gudun wutar AC daidai daga tabbatattun abubuwa na asali
- Sakamako: Duk wani dakin gwaje-gwaje da ke da kayan aikin quantum zai iya samar da ampere da kansa
Sake ma'anar 2019 tana wakiltar shekaru 138 na ci gaba daga sasantawa ta zahiri zuwa daidaito na quantum, wanda ke ba da damar samar da kayan lantarki na gaba da kuma kimiyyar auna.
- Fasahar Nano: Daidaitaccen ikon sarrafa kwararar lantarki a cikin kwamfutocin quantum, transistor na lantarki guda daya
- Kimiyyar Auna: Dakunan gwaje-gwaje na kasa za su iya samar da ampere da kansu ba tare da kayan aiki na ishara ba
- Lantarki: Ingantattun matsayin daidaitawa don na'urorin lantarki, na'urorin auna, tsarin wuta
- Lafiya: Ingantattun auna don dasawa, hanyoyin sadarwa tsakanin kwakwalwa da kwamfuta, kayan aikin bincike
- Kimiyyar Lissafi na Asali: Dukkan raka'o'in SI yanzu an ayyana su daga tabbatattun abubuwa na dabi'a — babu kayan aiki da mutum ya yi
Taimakon Tunawa & Hanyoyin Canji Masu Sauri
Lissafin Hankali Mai Sauki
- Dokar karfin 1000: Kowane prefix na SI = ×1000 ko ÷1000 (kA → A → mA → µA → nA)
- Hanyar gajarta daga mA zuwa A: Raba da 1000 → 250 mA = 0.25 A (matsar da aya 3 zuwa hagu)
- Hanyar gajarta daga A zuwa mA: Ninka da 1000 → 1.5 A = 1500 mA (matsar da aya 3 zuwa dama)
- Gudun wuta daga wuta: I = P / V → kwan fitila 60W a 120V = 0.5 A
- Dabarar dokar Ohm: I = V / R → 12V ÷ 4Ω = 3 A (wutar lantarki da aka raba da juriya)
- Canje-canjen asali: 1 A = 1 C/s = 1 W/V (duk sun yi daidai da juna)
Taimakon Tunawa na Tsaro Masu Mahimmanci
Gudun wuta ne ke kashewa, ba wutar lantarki ba. Waɗannan matakan tsaro za su iya ceton ranka — ka haddace su.
- 1 mA (60 Hz AC): Jin tsira, matakin ji na farko
- 5 mA: Matsakaicin gudun wuta 'mai aminci', matakin da ba za a iya sakewa ba yana gabatowa
- 10-20 mA: Rasa ikon sarrafa tsoka, ba za a iya sakewa ba (riƙe da karfi)
- 50 mA: Zafi mai tsanani, yiwuwar tsayawar numfashi
- 100-200 mA: Firgita na zuciya (zuciya ta tsaya), yawanci mai kisa ne
- 1-5 A: Firgita mai ci gaba, kuna mai tsanani, bugun zuciya
- Ka tuna: AC ya fi DC hatsari sau 3-5 a matakin gudun wuta iri daya
Ka'idojin Da'ira na Aiki
- Dokar Ohm: I = V / R (nemo gudun wuta daga wutar lantarki da juriya)
- Ka'idar wuta: I = P / V (nemo gudun wuta daga wuta da wutar lantarki)
- Da'irori a jere: Gudun wuta iri daya a ko'ina (I₁ = I₂ = I₃)
- Da'irori a layi daya: Gudun wuta yana taruwa a mahada (I_total = I₁ + I₂ + I₃)
- Iyakancewar gudun wutar LED: R = (V_supply - V_LED) / I_LED
- Dokar ma'aunin waya: 15A na bukatar a kalla 14 AWG, 20A na bukatar a kalla 12 AWG
- Rikita gudun wuta da wutar lantarki: Wutar lantarki matsi ne, gudun wuta saurin kwarara ne — ra'ayoyi daban-daban!
- Wuce iyakar waya: Wayoyi masu sirara suna zafi, suna narkar da rufi, suna haifar da gobara — duba teburin AWG
- Auna gudun wuta ba daidai ba: Ana saita ammeter a jere (yana yanke da'ira), ana saita voltmeter a fadin (a layi daya)
- Watsi da AC RMS da kololuwa: 120V AC RMS ≠ 120V kololuwa (a zahiri 170V). Yi amfani da RMS don lissafi
- Gajeren da'ira: Juriya sifili = gudun wuta mara iyaka a ka'ida = gobara/fashewa/lalacewa
- Zaton cewa wutar lantarkin LED ce ke tantance gudun wuta: LED na bukatar na'urorin iyakance gudun wuta ko direbobin gudun wuta na dindindin
Mizanin Gudun Wuta: Daga Lantarki Guda Daya Zuwa Walkiya
| Mizani / Gudun Wuta | Raka'o'in Wakilci | Amfanin da Aka Saba Yi | Misalai na Rayuwar Yau da Kullum |
|---|---|---|---|
| 0.16 aA | Attoampere (aA) | Ramin lantarki guda daya, iyakar quantum a ka'ida | 1 lantarki a sakan daya ≈ 0.16 aA |
| 1-10 pA | Picoampere (pA) | Tashoshin ion, na'urar hangen nesa ta rami, lantarkin kwayoyin halitta | Gudun wutar tashar ion na membrane na halittu |
| ~10 nA | Nanoampere (nA) | Sakonni na jijiyoyi, na'urorin auna masu karancin wuta, yoyon batir | Kololuwar aikin jijiyoyi a cikin kwayoyin halitta |
| 10-100 µA | Microampere (µA) | Batirin agogo, kayan aiki daidai, alamun halittu | Amfani da gudun wutar agogo na yau da kullum |
| 2-20 mA | Milliampere (mA) | LEDs, na'urorin auna, da'irori masu karancin wuta, ayyukan Arduino | Alamar LED na yau da kullum (20 mA) |
| 0.5-5 A | Ampere (A) | Kayan lantarki na mabukaci, caji na USB, kayan gida | Caji mai sauri na USB-C (3 A), wutar kwamfutar tafi-da-gidanka (4 A) |
| 15-30 A | Ampere (A) | Da'irorin gida, manyan kayan aiki, caji na motocin lantarki | Mai yanke da'ira na yau da kullum (15 A), cajar EV Level 2 (32 A) |
| 100-400 A | Ampere (A) | Walda na baka, na'urorin tayar da mota, injunan masana'antu | Walda na sanda (100-400 A), injin tayar da mota (200-400 A) |
| 1-100 kA | Kiloampere (kA) | Walkiya, walda na tabo, manyan injuna, tsarin jirgin kasa | Walkiya ta yau da kullum (20-30 kA), bugun walda na tabo |
| 1-3 MA | Megaampere (MA) | Bindigogin dogo na lantarki-maganadisu, injunan hadawa, kimiyyar lissafi mai tsanani | Gudun hanzarta harsashin bindigar dogo (1-3 MA na wasu dakiku) |
Bayanin Tsarin Raka'o'i
Raka'o'in SI — Ampere
Ampere (A) ita ce raka'ar SI ta asali don gudun wuta. Daya daga cikin raka'o'in SI guda bakwai na asali. An ayyana shi daga cajin asali tun 2019. Raka'o'in da suka gabata daga atto zuwa mega sun rufe dukkan jeri.
- 1 A = 1 C/s (ma'ana daidai)
- kA don babban wuta (walda, walkiya)
- mA, µA don lantarki, na'urorin auna
- fA, aA don na'urorin quantum, na'urorin lantarki guda daya
Raka'o'in Ma'ana
C/s da W/V sun yi daidai da ampere ta hanyar ma'ana. C/s yana nuna kwararar caji. W/V yana nuna gudun wuta daga wuta/wutar lantarki. Dukansu uku sun yi daidai.
- 1 A = 1 C/s (ma'ana)
- 1 A = 1 W/V (daga P = VI)
- Dukansu uku sun yi daidai
- Ra'ayoyi daban-daban game da gudun wuta
Raka'o'in CGS na Gargajiya
Abampere (EMU) da statampere (ESU) daga tsohon tsarin CGS. Biot = abampere. Ba a yawan samun su a yau amma suna bayyana a cikin tsoffin littattafan kimiyyar lissafi. 1 abA = 10 A; 1 statA ≈ 3.34×10⁻¹⁰ A.
- 1 abampere = 10 A (EMU)
- 1 biot = 10 A (daya da abampere)
- 1 statampere ≈ 3.34×10⁻¹⁰ A (ESU)
- An daina amfani; ampere na SI ne ma'auni
Kimiyyar Lissafi na Gudun Wuta
Dokar Ohm
I = V / R (gudun wuta = wutar lantarki ÷ juriya). Ka san wutar lantarki da juriya, ka nemo gudun wuta. Tushen dukkan nazarin da'ira. Mai layi daya ga masu juriya.
- I = V / R (gudun wuta daga wutar lantarki)
- V = I × R (wutar lantarki daga gudun wuta)
- R = V / I (juriya daga auna)
- Rasa wuta: P = I²R
Dokar Gudun Wuta ta Kirchhoff
A kowace mahada, gudun wutar da ke shiga = gudun wutar da ke fita. Σ I = 0 (jimlar gudun wuta = sifili). Cajin yana nan. Yana da muhimmanci don nazarin da'irori masu layi daya.
- ΣI = 0 a kowace mahada
- Gudun wutar da ke shiga = gudun wutar da ke fita
- Adana caji
- Ana amfani da shi don warware da'irori masu rikitarwa
Hoton Kankanin Abu
Gudun wuta = saurin gudu na masu daukar caji. A cikin karafa: lantarki suna motsi a hankali (~mm/s) amma sigina tana yaduwa da saurin haske. Adadin masu daukar caji × sauri = gudun wuta.
- I = n × q × v × A (na kankanin abu)
- n = yawan masu daukar caji, v = saurin gudu
- Lantarki suna motsi a hankali, sigina tana da sauri
- A cikin na'urorin lantarki: lantarki + ramuka
Ma'aunin Gudun Wuta
| Yanayi | Gudun Wuta | Bayani |
|---|---|---|
| Lantarki guda daya | ~0.16 aA | 1 lantarki a sakan daya |
| Tashar ion | ~1-10 pA | Membrane na halittu |
| Sakon jijiyoyi | ~10 nA | Kololuwar aikin jijiyoyi |
| Alamar LED | 2-20 mA | LED mai karancin wuta |
| USB 2.0 | 0.5 A | Wutar USB na yau da kullum |
| Caji na waya | 1-3 A | Caji mai sauri na yau da kullum |
| Da'irar gida | 15 A | Mai yanke da'ira na yau da kullum (Amurka) |
| Caji na motar lantarki | 32-80 A | Cajar gida na Level 2 |
| Walda na baka | 100-400 A | Walda na sanda na yau da kullum |
| Injin tayar da mota | 100-400 A | Kololuwar gudun wutar tayarwa |
| Walkiya | 20-30 kA | Walkiya ta yau da kullum |
| Walda na tabo | 1-100 kA | Gajeren bugu |
| Matsakaicin ka'ida | >1 MA | Bindigogin dogo, kimiyyar lissafi mai tsanani |
Matsayin Gudun Wuta na Yau da Kullum
| Na'ura / Yanayi | Gudun Wuta na Yau da Kullum | Wutar Lantarki | Wuta |
|---|---|---|---|
| Batirin agogo | 10-50 µA | 3V | ~0.1 mW |
| Alamar LED | 10-20 mA | 2V | 20-40 mW |
| Arduino/MCU | 20-100 mA | 5V | 0.1-0.5 W |
| Linzamin kwamfuta/maballin USB | 50-100 mA | 5V | 0.25-0.5 W |
| Caji na waya (a hankali) | 1 A | 5V | 5 W |
| Caji na waya (da sauri) | 3 A | 9V | 27 W |
| Kwamfutar tafi-da-gidanka | 3-5 A | 19V | 60-100 W |
| Kwamfutar tebur | 5-10 A | 12V | 60-120 W |
| Murhun lantarki | 10-15 A | 120V | 1200-1800 W |
| Caji na motar lantarki | 32 A | 240V | 7.7 kW |
Amfani a Rayuwar Yau da Kullum
Kayan Lantarki na Mabukaci
USB: 0.5-3 A (na yau da kullum zuwa caji mai sauri). Caji na waya: 1-3 A na yau da kullum. Kwamfutar tafi-da-gidanka: 3-5 A. LED: 20 mA na yau da kullum. Yawancin na'urori suna amfani da kewayon mA zuwa A.
- USB 2.0: 0.5 A mafi yawa
- USB 3.0: 0.9 A mafi yawa
- USB-C PD: har zuwa 5 A (100W @ 20V)
- Caji mai sauri na waya: 2-3 A na yau da kullum
Gida & Wuta
Da'irorin gida: 15-20 A masu yanke da'ira (Amurka). Kwan fitila: 0.5-1 A. Murhun lantarki: 10-15 A. Injin sanyaya wuri: 15-30 A. Caji na motar lantarki: 30-80 A (Level 2).
- Soket na yau da kullum: da'irar 15 A
- Manyan kayan aiki: 20-50 A
- Motar lantarki: 30-80 A (Level 2)
- Duk gidan: sabis na 100-200 A
Masana'antu & Na Musamman
Walda: 100-400 A (sanda), 1000+ A (tabo). Walkiya: 20-30 kA a matsakaici, 200 kA kololuwa. Bindigogin dogo: megaampere. Maganadisu masu inganci: 10+ kA a tsaye.
- Walda na baka: 100-400 A
- Walda na tabo: 1-100 kA bugu
- Walkiya: 20-30 kA na yau da kullum
- Na gwaji: kewayon MA (bindigogin dogo)
Lissafin Canji Mai Sauri
Canje-canjen Sauri na Raka'o'in SI
Kowane matakin prefix = ×1000 ko ÷1000. kA → A: ×1000. A → mA: ×1000. mA → µA: ×1000.
- kA → A: ninka da 1,000
- A → mA: ninka da 1,000
- mA → µA: ninka da 1,000
- Akasin haka: raba da 1,000
Gudun Wuta daga Wuta
I = P / V (gudun wuta = wuta ÷ wutar lantarki). Kwan fitila 60W a 120V = 0.5 A. Murhun lantarki 1200W a 120V = 10 A.
- I = P / V (Ampere = Watt ÷ Volt)
- 60W ÷ 120V = 0.5 A
- P = V × I (wuta daga gudun wuta)
- V = P / I (wutar lantarki daga wuta)
Binciken Sauri na Dokar Ohm
I = V / R. Ka san wutar lantarki da juriya, ka nemo gudun wuta. 12V a fadin 4Ω = 3 A. 5V a fadin 1kΩ = 5 mA.
- I = V / R (Ampere = Volt ÷ Ohm)
- 12V ÷ 4Ω = 3 A
- 5V ÷ 1000Ω = 5 mA (= 0.005 A)
- Ka tuna: raba don gudun wuta
Yadda Canje-canje Ke Aiki
- Mataki na 1: Canza tushe → ampere ta amfani da ma'aunin toBase
- Mataki na 2: Canza ampere → abin da ake so ta amfani da ma'aunin toBase na abin da ake so
- Madadin: Yi amfani da ma'auni kai tsaye (kA → A: ninka da 1000)
- Binciken hankali: 1 kA = 1000 A, 1 mA = 0.001 A
- Ka tuna: C/s da W/V sun yi daidai da A
Ishara ga Canje-canje na Yau da Kullum
| Daga | Zuwa | Ninka da | Misali |
|---|---|---|---|
| A | kA | 0.001 | 1000 A = 1 kA |
| kA | A | 1000 | 1 kA = 1000 A |
| A | mA | 1000 | 1 A = 1000 mA |
| mA | A | 0.001 | 1000 mA = 1 A |
| mA | µA | 1000 | 1 mA = 1000 µA |
| µA | mA | 0.001 | 1000 µA = 1 mA |
| A | C/s | 1 | 5 A = 5 C/s (na asali) |
| A | W/V | 1 | 10 A = 10 W/V (na asali) |
| kA | MA | 0.001 | 1000 kA = 1 MA |
| abampere | A | 10 | 1 abA = 10 A |
Misalai Masu Sauri
Matsalolin da Aka Warware
Lissafin Wutar USB
Tashar USB tana ba da 5V. Na'urar tana jan 500 mA. Menene wutar?
P = V × I = 5V × 0.5A = 2.5W (na yau da kullum USB 2.0)
Iyakancewar Gudun Wutar LED
Tushen wuta 5V, LED na bukatar 20 mA da 2V. Wane juriya?
Raguwar wutar lantarki = 5V - 2V = 3V. R = V/I = 3V ÷ 0.02A = 150Ω. Yi amfani da 150Ω ko 180Ω.
Girma na Mai Yanke Da'ira
Na'urori uku: 5A, 8A, 3A a kan da'ira daya. Wane mai yanke da'ira?
Jimla = 5 + 8 + 3 = 16A. Yi amfani da mai yanke da'ira 20A (girman da ya biyo baya na yau da kullum don kariyar tsaro).
Kura-kuran da Aka Saba Yi da Ya Kamata a Guje Su
- **Gudun wuta ne ke kashewa, ba wutar lantarki ba**: 100 mA a cikin zuciya na iya zama mai kisa. Babban wutar lantarki na da hadari saboda tana iya tilasta gudun wuta, amma gudun wuta ne ke haifar da lahani.
- **Gudun wutar AC da DC**: 60 Hz AC ya fi DC hadari sau ~3-5 a matakin daya. AC yana haifar da kullewar tsoka. Ana amfani da gudun wutar RMS don lissafin AC.
- **Kaurin waya na da muhimmanci**: Wayoyi masu sirara ba za su iya jure babban gudun wuta ba (zafi, hadarin gobara). Yi amfani da teburin ma'aunin waya. 15A na bukatar a kalla 14 AWG.
- **Kada ka wuce iyaka**: Kayan aiki suna da matsakaicin iyakar gudun wuta. LED na iya konewa, wayoyi na iya narkewa, fis na iya tsinkewa, transistor na iya lalacewa. Koyaushe duba takardar bayani.
- **Gudun wuta a jere iri daya ne**: A cikin da'irar jere, gudun wuta iri daya ne a ko'ina. A layi daya, gudun wuta yana taruwa a mahada (Kirchhoff).
- **Gajeren da'ira**: Juriya sifili = gudun wuta mara iyaka (a ka'ida). A zahiri: an iyakance ta tushe, yana haifar da lalacewa/gobara. Koyaushe kare da'irori.
Gaskiya Masu Ban Sha'awa Game da Gudun Wuta
Jikinka Yana Gudanar da ~100 µA
Lokacin da kake tsaye a kasa, jikinka yana da gudun wutar da ke kwarara zuwa kasa na ~100 µA. Daga filayen lantarki-maganadisu, cajin da ke tsaye, raƙuman rediyo. Cikakken aminci da na al'ada. Mu halittu ne na lantarki!
Walkiya tana da Ampere 20,000-200,000
Walkiya ta yau da kullum: 20-30 kA (20,000 A). Kololuwa na iya kaiwa 200 kA. Amma tsawon lokacin bai wuce milisakan 1 ba. Jimlar caji: kawai ~15 coulomb. Babban gudun wuta, gajeren lokaci = ana iya tsira (wani lokaci).
Matsayin Zafin Mutum: 1 mA
1 mA 60 Hz AC: jin tsira. 10 mA: rasa ikon sarrafa tsoka. 100 mA: firgita na zuciya (mai kisa). 1 A: kuna mai tsanani, bugun zuciya. Hanyar gudun wuta na da muhimmanci—ta cikin zuciya shi ne mafi muni.
Na'urori Masu Inganci: Gudun Wuta Mara Iyaka?
Juriya sifili = gudun wuta mara iyaka? Ba daidai ba. Na'urori masu inganci suna da 'gudun wuta mai mahimmanci'—idan ka wuce shi, ingancin yana karyewa. Injin hadawa na ITER: 68 kA a cikin maganadisu masu inganci. Babu zafi, babu asara!
Gudun Wutar LED na da Muhimmanci
LED suna aiki da gudun wuta, ba wutar lantarki ba. Wutar lantarki daya, gudun wuta daban = haske daban. Gudun wuta da yawa? LED na mutuwa nan da nan. Koyaushe yi amfani da na'urar iyakance gudun wuta ko direban gudun wuta na dindindin.
Bindigogin Dogo na Bukatar Megaampere
Bindigogin dogo na lantarki-maganadisu: 1-3 MA (miliyoyin ampere) na wasu dakiku. Karfin Lorentz yana hanzarta harsashi zuwa Mach 7+. Yana bukatar manyan bankunan na'urorin ajiye caji. Makamin ruwa na gaba.
Tarihin Juyin Halitta
1800
Volta ya kirkiri batir. Tushen gudun wutar lantarki mai ci gaba na farko. Ya ba da damar gwaje-gwajen lantarki na farko.
1820
Oersted ya gano cewa gudun wuta yana haifar da filin maganadisu. Ya hada lantarki da maganadisu. Tushen lantarki-maganadisu.
1826
Ohm ya wallafa V = IR. Dokar Ohm tana bayyana dangantakar da ke tsakanin wutar lantarki, gudun wuta, da juriya. An ki amincewa da shi da farko, yanzu ya zama na asali.
1831
Faraday ya gano shigarwar lantarki-maganadisu. Filin maganadisu mai canzawa yana haifar da gudun wuta. Ya ba da damar injinan samar da wuta da na'urorin canza wuta.
1881
Babban taron lantarki na duniya na farko ya ayyana ampere a matsayin 'raka'ar aiki' ta gudun wuta.
1893
Tsarin AC na Tesla ya lashe 'Yakin Gudun Wuta' a Baje kolin Duniya. Ana iya canza gudun wutar AC, amma ba DC ba (a wancan lokacin).
1948
CGPM ta ayyana ampere: 'gudun wuta na dindindin da ke haifar da karfin 2×10⁻⁷ N/m tsakanin wayoyi masu layi daya.'
2019
Sake ma'anar SI: yanzu an ayyana ampere daga cajin asali (e). 1 A = (e/1.602×10⁻¹⁹) lantarki a sakan daya. Daidai ta hanyar ma'ana.
Tukwici na Kwararru
- **Da sauri daga mA zuwa A**: Raba da 1000. 250 mA = 0.25 A.
- **Gudun wuta yana taruwa a layi daya**: Rassa biyu na 5A = 10A jimla. A jere: gudun wuta iri daya a ko'ina.
- **Duba ma'aunin waya**: 15A na bukatar a kalla 14 AWG. 20A na bukatar 12 AWG. Kada ka yi kasadar gobara.
- **Auna gudun wuta a jere**: Ana saita ammeter A cikin hanyar gudun wuta (yana yanke da'ira). Ana saita voltmeter A fadin (a layi daya).
- **AC RMS da kololuwa**: 120V AC RMS → 170V kololuwa. Gudun wuta iri daya ne: RMS don lissafi.
- **Kariyar fis**: Ya kamata darajar fis ta zama 125% na gudun wutar yau da kullum. Yana karewa daga gajerun da'ira.
- **Rubutun kimiyya na atomatik**: Ana nuna dabi'u < 1 µA ko > 1 GA a cikin rubutun kimiyya don saukin karatu.
Cikakken Bayanin Raka'o'i
Raka'o'in SI
| Sunan Raka'a | Alama | Daidai da Ampere | Bayanan Amfani |
|---|---|---|---|
| ampere | A | 1 A (base) | Raka'ar SI ta asali; 1 A = 1 C/s = 1 W/V (daidai). |
| megaampere | MA | 1.0 MA | Walkiya (~20-30 kA), bindigogin dogo, tsarin masana'antu masu tsanani. |
| kiloampere | kA | 1.0 kA | Walda (100-400 A), manyan injuna, tsarin wutar masana'antu. |
| milliampere | mA | 1.0000 mA | LEDs (20 mA), da'irori masu karancin wuta, gudun wutar na'urorin auna. |
| microampere | µA | 1.0000 µA | Alamun halittu, kayan aiki daidai, yoyon batir. |
| nanoampere | nA | 1.000e-9 A | Sakonni na jijiyoyi, tashoshin ion, na'urori masu karancin wuta. |
| picoampere | pA | 1.000e-12 A | Auna kwayoyin halitta guda daya, na'urar hangen nesa ta rami. |
| femtoampere | fA | 1.000e-15 A | Nazarin tashoshin ion, lantarkin kwayoyin halitta, na'urorin quantum. |
| attoampere | aA | 1.000e-18 A | Ramin lantarki guda daya, iyakar quantum a ka'ida. |
Raka'o'in gama gari
| Sunan Raka'a | Alama | Daidai da Ampere | Bayanan Amfani |
|---|---|---|---|
| coulomb a kowace dakika | C/s | 1 A (base) | Daidai da ampere: 1 A = 1 C/s. Yana nuna ma'anar kwararar caji. |
| watt a kowace volt | W/V | 1 A (base) | Daidai da ampere: 1 A = 1 W/V daga P = VI. Dangantakar wuta. |
Na gargajiya & na Kimiyya
| Sunan Raka'a | Alama | Daidai da Ampere | Bayanan Amfani |
|---|---|---|---|
| abampere (EMU) | abA | 10.0 A | Raka'ar CGS-EMU = 10 A. Raka'ar lantarki-maganadisu da aka daina amfani. |
| statampere (ESU) | statA | 3.336e-10 A | Raka'ar CGS-ESU ≈ 3.34×10⁻¹⁰ A. Raka'ar lantarki-tsaye da aka daina amfani. |
| biot | Bi | 10.0 A | Madadin suna ga abampere = 10 A. Raka'ar lantarki-maganadisu ta CGS. |
Tambayoyin da Aka Saba Yi
Mene ne bambanci tsakanin gudun wuta da wutar lantarki?
Wutar lantarki matsi ne na lantarki (kamar matsin ruwa). Gudun wuta saurin kwarara ne (kamar kwararar ruwa). Babban wutar lantarki ba yana nufin babban gudun wuta ba. Za ka iya samun 10,000V tare da 1 mA (girgizar lantarki ta tsaye), ko 12V tare da 100 A (na'urar tayar da mota). Wutar lantarki tana turawa, gudun wuta yana gudana.
Wanne ya fi hadari: wutar lantarki ko gudun wuta?
Gudun wuta ne ke kashewa, ba wutar lantarki ba. 100 mA a cikin zuciyarka na iya zama mai kisa. Amma babban wutar lantarki na iya tilasta gudun wuta ta jikinka (V = IR). Shi ya sa babban wutar lantarki ke da hadari—yana rinjayar juriyar jikinka. Gudun wuta shi ne mai kisa, wutar lantarki ce mai ba da dama.
Me ya sa gudun wutar AC ke jin daban da DC?
60 Hz AC yana haifar da takura tsoka a mitar layin wuta. Ba za ka iya sakewa ba (kullewar tsoka). DC yana haifar da girgiza guda daya. AC ya fi hadari sau 3-5 a matakin gudun wuta daya. Hakanan: darajar AC RMS = daidai da DC mai aiki (120V AC RMS ≈ 170V kololuwa).
Nawa gudun wuta gida na yau da kullum ke amfani da shi?
Duk gidan: allon sabis na 100-200 A. Soket guda daya: da'irar 15 A. Kwan fitila: 0.5 A. Murhun lantarki: 10-15 A. Injin sanyaya wuri: 15-30 A. Cajar motar lantarki: 30-80 A. Jimlar tana canzawa, amma allon yana iyakance matsakaicin.
Za a iya samun gudun wuta ba tare da wutar lantarki ba?
A cikin na'urori masu inganci, eh! Juriya sifili yana nufin gudun wuta yana gudana ba tare da wutar lantarki ba (V = IR = 0). Gudun wuta mai ci gaba zai iya gudana har abada. A cikin wayoyi na yau da kullum, a'a—kana bukatar wutar lantarki don tura gudun wuta. Raguwar wutar lantarki = gudun wuta × juriya.
Me ya sa aka iyakance USB zuwa 0.5-5 A?
Kebul na USB yana da sirara (juriya mai yawa). Gudun wuta da yawa = zafi mai yawa. USB 2.0: 0.5 A (2.5W). USB 3.0: 0.9 A. USB-C PD: har zuwa 5 A (100W). Wayoyi masu kauri, ingantaccen sanyaya, da tattaunawa mai aiki suna ba da damar samun gudun wuta mafi girma cikin aminci.
Cikakken Jagoran Kayan Aiki
Dukan kayan aiki 71 da ke akwai a kan UNITS