Oluyipada Agbara Itanna
Okun Itanna — Lati Awọn Neuron si Monomono
Mọ awọn iwọn okun itanna ni gbogbo ẹka ẹrọ itanna, awọn eto agbara, ati fisiksi. Lati microampere si megaampere, ye bi okun ṣe n san kọja awọn ipo titobi 30 — lati iṣan omi ẹlẹ́kítírọ́nì kan ṣoṣo si mànàmọ́ná. Ṣawari atunṣe kuatomu ti ampere ni ọdun 2019 ati awọn lilo rẹ ni agbaye gidi.
Awọn Ipilẹ ti Okun Itanna
Kini Okun?
Okun itanna jẹ sisan ti idiyele, bi omi ti n san nipasẹ paipu kan. Okun ti o ga julọ = idiyele diẹ sii fun iṣẹju-aaya. Ti a wọn ni ampere (A). Itọsọna: lati rere si odi (aṣa), tabi sisan ẹlẹ́kítírọ́nì (lati odi si rere).
- 1 ampere = 1 coulomb fun iṣẹju-aaya (1 A = 1 C/s)
- Okun jẹ iwọn sisan, kii ṣe iye
- Okun DC: itọsọna igbagbogbo (awọn batiri)
- Okun AC: itọsọna ti n yipada (agbara ogiri)
Okun vs Foliteji vs Idiyele
Idiyele (Q) = iye itanna (coulombs). Okun (I) = iwọn sisan ti idiyele (amperes). Foliteji (V) = titẹ ti n ti idiyele. Agbara (P) = V × I (watts). Gbogbo wọn ni asopọ ṣugbọn o yatọ!
- Idiyele Q = iye (coulombs)
- Okun I = iwọn sisan (amperes = C/s)
- Foliteji V = titẹ itanna (volts)
- Okun n san LATI foliteji giga si kekere
Aṣa vs Sisan Ẹlẹ́kítírọ́nì
Okun aṣa: lati rere si odi (itan). Sisan ẹlẹ́kítírọ́nì: lati odi si rere (gidi). Awọn mejeeji n ṣiṣẹ! Awọn ẹlẹ́kítírọ́nì n gbe ni otitọ, ṣugbọn a lo itọsọna aṣa. Ko ni ipa lori awọn iṣiro.
- Aṣa: + si - (boṣewa ninu awọn aworan atọka)
- Sisan ẹlẹ́kítírọ́nì: - si + (otitọ ti ara)
- Awọn mejeeji fun awọn idahun kanna
- Lo aṣa fun onínọmbà ayika
- Okun = iwọn sisan ti idiyele (1 A = 1 C/s)
- Foliteji n fa ki okun san (bi titẹ)
- Okun ti o ga julọ = idiyele diẹ sii fun iṣẹju-aaya
- Agbara = foliteji × okun (P = VI)
Itankalẹ Itan ti Wiwọn Okun Itanna
Awọn Awari Itanna Ibẹrẹ (1600-1830)
Ṣaaju ki o to ye okun bi sisan idiyele, awọn onimọ-jinlẹ kẹkọọ nipa ina mọnamọna ti o duro ati awọn 'omi itanna' ohun ijinlẹ. Iyipada batiri jẹ ki okun ti o tẹsiwaju ṣee ṣe fun igba akọkọ.
- 1600: William Gilbert ṣe iyatọ laarin itanna ati oofa, o sọ ọrọ 'itanna' di tuntun
- 1745: A ṣẹda idẹ Leyden — kapasito akọkọ, o n tọju idiyele ti o duro
- 1800: Alessandro Volta ṣẹda opo voltaic — batiri akọkọ, orisun okun ti o tẹsiwaju akọkọ
- 1820: Hans Christian Ørsted ṣe awari pe okun n ṣẹda aaye oofa — o so itanna & oofa pọ
- 1826: Georg Ohm tẹjade V = IR — ibatan mathimatiki akọkọ fun okun
- 1831: Michael Faraday ṣe awari ifasita itanna-oofa — awọn aaye ti n yipada n ṣẹda okun
Itankalẹ Itumọ Ampere (1881-2019)
Itumọ ampere ti yipada lati awọn adehun iṣe si awọn idiwọn ipilẹ, ti o n ṣe afihan oye wa ti o jinlẹ si nipa itanna-oofa ati fisiksi kuatomu.
- 1881: Apejọ Itanna Kariaye akọkọ ṣalaye 'ampere iṣe' fun lilo iṣowo
- 1893: Apewo Agbaye ti Chicago — ṣe deede ampere fun awọn wiwọn AC/DC
- 1948: CGPM ṣalaye ampere lati ipa laarin awọn olùdarí ti o jọra: ipa 2×10⁻⁷ N/m ni aaye mita 1
- Iṣoro: O nilo awọn okun waya ti o jọra ni pipe, o nira lati ṣe ni iṣe
- Awọn ọdun 1990: Ipa Hall kuatomu ati awọn isunmọ Josephson jẹ ki awọn wiwọn to peye diẹ sii ṣee ṣe
- 2018: CGPM dibo lati tun ṣalaye ampere lati idiyele ipilẹ
Iyipada Kuatomu 2019 — Itumọ Idiyele Ipilẹ
Ni Oṣu Karun ọjọ 20, ọdun 2019, a tun ṣalaye ampere lori ipilẹ idiyele ipilẹ (e), ti o jẹ ki o ṣee ṣe lati tun ṣe nibikibi pẹlu ohun elo kuatomu to tọ. Eyi fopin si ọdun 71 ti itumọ ti o da lori ipa.
- Itumọ tuntun: 1 A = (e / 1.602176634×10⁻¹⁹) awọn ẹlẹ́kítírọ́nì fun iṣẹju-aaya
- Idiyele ipilẹ e jẹ bayi deede nipasẹ itumọ (ko si aidaniloju)
- 1 ampere = sisan ti 6.241509074×10¹⁸ awọn idiyele ipilẹ fun iṣẹju-aaya
- Awọn idiwọn okun kuatomu: Awọn ẹrọ iṣan omi ẹlẹ́kítírọ́nì kan ṣoṣo n ka awọn ẹlẹ́kítírọ́nì kọọkan
- Awọn isunmọ Josephson: Ṣe ina awọn okun AC ti o peye lati awọn idiwọn ipilẹ
- Abajade: Eyikeyi laabu pẹlu ohun elo kuatomu le ṣe ampere ni ominira
Atunṣe 2019 duro fun ilọsiwaju ọdun 138 lati awọn adehun iṣe si pipeye kuatomu, ti o n jẹ ki awọn ẹrọ itanna ti iran atẹle ati imọ-jinlẹ wiwọn ṣee ṣe.
- Imọ-ẹrọ Nano: Iṣakoso deede ti sisan ẹlẹ́kítírọ́nì ninu awọn kọnputa kuatomu, awọn transistor ẹlẹ́kítírọ́nì kan ṣoṣo
- Metrology: Awọn laabu orilẹ-ede le ṣe ampere ni ominira laisi awọn ohun-elo itọkasi
- Ẹrọ Itanna: Awọn idiwọn isọdiwọn ti o dara julọ fun awọn semikondokito, awọn sensọ, awọn eto agbara
- Iṣoogun: Awọn wiwọn ti o peye diẹ sii fun awọn ohun-elo ti a fi sinu ara, awọn atọkun ọpọlọ-kọnputa, ohun elo ayẹwo
- Fisiksi ipilẹ: Gbogbo awọn iwọn SI ni a ṣalaye bayi lati awọn idiwọn iseda — ko si awọn ohun-elo eniyan
Awọn Iranlọwọ Iranti & Awọn Ọna Iyipada Yara
Iṣiro Ori Rọrun
- Ofin agbara 1000: Asopọ SI kọọkan = ×1000 tabi ÷1000 (kA → A → mA → µA → nA)
- Ọna abuja mA si A: Pin pẹlu 1000 → 250 mA = 0.25 A (gbe aami-ẹyọ 3 si apa osi)
- Ọna abuja A si mA: Ṣe isodipupo pẹlu 1000 → 1.5 A = 1500 mA (gbe aami-ẹyọ 3 si apa ọtun)
- Okun lati agbara: I = P / V → gilobu 60W ni 120V = 0.5 A
- Ọna abuja ofin Ohm: I = V / R → 12V ÷ 4Ω = 3 A (foliteji pin pẹlu idena)
- Awọn iyipada idanimọ: 1 A = 1 C/s = 1 W/V (gbogbo wọn jẹ deede)
Awọn Iranlọwọ Iranti Aabo Pataki
Okun ni o pa, kii ṣe foliteji. Awọn iloro aabo wọnyi le gba ẹmi rẹ là — kọ wọn si iranti.
- 1 mA (60 Hz AC): Imọlara gbigbọn, iloro iwoye
- 5 mA: Okun 'ailewu' ti o pọ julọ, iloro ti o ko le fi silẹ sunmọ
- 10-20 mA: Isonu iṣakoso iṣan, ko le fi silẹ (idimu ti o duro)
- 50 mA: Irora nla, idaduro mimi ti o ṣee ṣe
- 100-200 mA: Iṣọn-ẹjẹ ventricular (ọkan duro), nigbagbogbo apani
- 1-5 A: Iṣọn-ẹjẹ ti o duro, ijona nla, idaduro ọkan
- Ranti: AC jẹ 3-5× lewu ju DC lọ ni ipele okun kanna
Awọn Agbekalẹ Ayika Iṣe
- Ofin Ohm: I = V / R (wa okun lati foliteji ati idena)
- Agbekalẹ agbara: I = P / V (wa okun lati agbara ati foliteji)
- Awọn ayika ni tẹlentẹle: Okun kanna nibi gbogbo (I₁ = I₂ = I₃)
- Awọn ayika ni afiwe: Awọn okun n ṣafikun ni awọn isunmọ (I_lapapọ = I₁ + I₂ + I₃)
- Ifilelẹ okun LED: R = (V_ipese - V_LED) / I_LED
- Ofin iwọn waya: 15A nilo 14 AWG, 20A nilo 12 AWG o kere ju
- Dida okun pọ mọ foliteji: Foliteji jẹ titẹ, okun jẹ iwọn sisan — awọn ero ti o yatọ!
- Kọja awọn iwọn waya: Awọn okun waya tinrin n gbona ju, yo idabobo, fa ina — ṣayẹwo awọn tabili AWG
- Wiwọn okun ni aṣiṣe: Ammeter n lọ IN tẹlentẹle (o ya ayika), voltmeter n lọ kọja (ni afiwe)
- Foju foju AC RMS vs tente oke: 120V AC RMS ≠ 120V tente oke (ni otitọ 170V). Lo RMS fun awọn iṣiro
- Awọn ayika kukuru: Idena odo = okun ailopin ni imọ-jinlẹ = ina/ibẹjadi/ibajẹ
- Ronu pe foliteji LED n pinnu okun: Awọn LED nilo awọn alatako ifilelẹ okun tabi awọn awakọ okun igbagbogbo
Iwọn Okun: Lati Ẹlẹ́kítírọ́nì Kan ṣoṣo si Monomono
| Iwọn / Okun | Awọn Iwọn Aṣoju | Awọn Lilo Wọpọ | Awọn Apeere Agbaye Gidi |
|---|---|---|---|
| 0.16 aA | Attoampere (aA) | Iṣan omi ẹlẹ́kítírọ́nì kan ṣoṣo, opin kuatomu ti imọ-jinlẹ | Ẹlẹ́kítírọ́nì 1 fun iṣẹju-aaya ≈ 0.16 aA |
| 1-10 pA | Picoampere (pA) | Awọn ikanni ion, maikirosikopu iṣan omi, ẹrọ itanna molikula | Awọn okun ikanni ion awo ilu isedale |
| ~10 nA | Nanoampere (nA) | Awọn ifasita nafu, awọn sensọ agbara kekere pupọ, jijo batiri | Tente agbara iṣe ninu awọn neuron |
| 10-100 µA | Microampere (µA) | Awọn batiri aago, awọn ohun elo pipeye, awọn ifihan agbara isedale | Lilo okun aago deede |
| 2-20 mA | Milliampere (mA) | Awọn LED, awọn sensọ, awọn ayika agbara kekere, awọn iṣẹ akanṣe Arduino | Atọka LED boṣewa (20 mA) |
| 0.5-5 A | Ampere (A) | Awọn ẹrọ itanna olumulo, gbigba agbara USB, awọn ohun elo ile | Gbigba agbara iyara USB-C (3 A), agbara kọǹpútà alágbèéká (4 A) |
| 15-30 A | Ampere (A) | Awọn ayika ile, awọn ohun elo nla, gbigba agbara ọkọ ayọkẹlẹ itanna | Atẹgun ayika boṣewa (15 A), ṣaja EV Ipele 2 (32 A) |
| 100-400 A | Ampere (A) | Alurinmorin arc, awọn ibẹrẹ ọkọ ayọkẹlẹ, awọn mọto ile-iṣẹ | Alurinmorin igi (100-400 A), mọto ibẹrẹ ọkọ ayọkẹlẹ (200-400 A) |
| 1-100 kA | Kiloampere (kA) | Monomono, alurinmorin iranran, awọn mọto nla, awọn eto oju-irin | Apapọ mànàmọ́ná (20-30 kA), awọn ifasita alurinmorin iranran |
| 1-3 MA | Megaampere (MA) | Awọn ibon oju-irin itanna-oofa, awọn reaktor idapọ, fisiksi to gaju | Isare ohun ija ibon oju-irin (1-3 MA fun awọn microsecond) |
Awọn Eto Iwọn Ti a Ṣalaye
Awọn Iwọn SI — Ampere
Ampere (A) jẹ iwọn ipilẹ SI fun okun. Ọkan ninu awọn iwọn ipilẹ SI meje. Ti a ṣalaye lati idiyele ipilẹ lati ọdun 2019. Awọn asopọ lati atto si mega bo gbogbo awọn sakani.
- 1 A = 1 C/s (itumọ gangan)
- kA fun agbara giga (alurinmorin, monomono)
- mA, µA fun ẹrọ itanna, awọn sensọ
- fA, aA fun kuatomu, awọn ẹrọ ẹlẹ́kítírọ́nì kan ṣoṣo
Awọn Iwọn Itumọ
C/s ati W/V jẹ deede si ampere nipasẹ itumọ. C/s fihan sisan idiyele. W/V fihan okun lati agbara/foliteji. Gbogbo mẹta jẹ aami kanna.
- 1 A = 1 C/s (itumọ)
- 1 A = 1 W/V (lati P = VI)
- Gbogbo mẹta jẹ aami kanna
- Awọn iwoye ti o yatọ lori okun
Awọn Iwọn CGS Ajogunba
Abampere (EMU) ati statampere (ESU) lati inu eto CGS atijọ. Biot = abampere. Ko wọpọ loni ṣugbọn o han ninu awọn iwe fisiksi atijọ. 1 abA = 10 A; 1 statA ≈ 3.34×10⁻¹⁰ A.
- 1 abampere = 10 A (EMU)
- 1 biot = 10 A (kanna bi abampere)
- 1 statampere ≈ 3.34×10⁻¹⁰ A (ESU)
- Ti di atijọ; ampere SI ni boṣewa
Fisiksi ti Okun
Ofin Ohm
I = V / R (okun = foliteji ÷ idena). Mọ foliteji ati idena, wa okun. Ipilẹ ti gbogbo onínọmbà ayika. Laini fun awọn alatako.
- I = V / R (okun lati foliteji)
- V = I × R (foliteji lati okun)
- R = V / I (idena lati awọn wiwọn)
- Itusilẹ agbara: P = I²R
Ofin Okun Kirchhoff
Ni eyikeyi isunmọ, okun ti nwọle = okun ti njade. Σ I = 0 (apapọ awọn okun = odo). Idiyele ni a tọju. Pataki fun onínọmbà awọn ayika ni afiwe.
- ΣI = 0 ni eyikeyi ipade
- Okun ti nwọle = okun ti njade
- Itọju idiyele
- Ti a lo lati yanju awọn ayika eka
Aworan Kekere
Okun = iyara jijo ti awọn olùgbé idiyele. Ninu awọn irin: awọn ẹlẹ́kítírọ́nì n gbe laiyara (~mm/s) ṣugbọn ifihan agbara n tan kaakiri ni iyara ina. Nọmba awọn olùgbé × iyara = okun.
- I = n × q × v × A (kekere)
- n = iwuwo olùgbé, v = iyara jijo
- Awọn ẹlẹ́kítírọ́nì n gbe laiyara, ifihan agbara yara
- Ninu awọn semikondokito: awọn ẹlẹ́kítírọ́nì + awọn iho
Awọn Iwọn Okun
| Agbeyewo | Okun | Awọn Akọsilẹ |
|---|---|---|
| Ẹlẹ́kítírọ́nì kan ṣoṣo | ~0.16 aA | Ẹlẹ́kítírọ́nì 1 fun iṣẹju-aaya |
| Ikanni ion | ~1-10 pA | Awo ilu isedale |
| Ifasita nafu | ~10 nA | Tente agbara iṣe |
| Atọka LED | 2-20 mA | LED agbara kekere |
| USB 2.0 | 0.5 A | Agbara USB boṣewa |
| Gbigba agbara foonu | 1-3 A | Gbigba agbara iyara deede |
| Ayika ile | 15 A | Atẹgun boṣewa (US) |
| Gbigba agbara ọkọ ayọkẹlẹ itanna | 32-80 A | Ṣaja ile Ipele 2 |
| Alurinmorin arc | 100-400 A | Alurinmorin igi deede |
| Mọto ibẹrẹ ọkọ ayọkẹlẹ | 100-400 A | Okun tente oke cranking |
| Idasesile monomono | 20-30 kA | Apapọ mànàmọ́ná |
| Alurinmorin iranran | 1-100 kA | Ifasita kukuru |
| O pọju ti imọ-jinlẹ | >1 MA | Awọn ibon oju-irin, fisiksi to gaju |
Awọn Ipele Okun Wọpọ
| Ẹrọ / Agbeyewo | Okun Aṣoju | Foliteji | Agbara |
|---|---|---|---|
| Batiri aago | 10-50 µA | 3V | ~0.1 mW |
| Atọka LED | 10-20 mA | 2V | 20-40 mW |
| Arduino/MCU | 20-100 mA | 5V | 0.1-0.5 W |
| Asin/keyboard USB | 50-100 mA | 5V | 0.25-0.5 W |
| Gbigba agbara foonu (laikasi) | 1 A | 5V | 5 W |
| Gbigba agbara foonu (yara) | 3 A | 9V | 27 W |
| Kọǹpútà alágbèéká | 3-5 A | 19V | 60-100 W |
| PC tabili | 5-10 A | 12V | 60-120 W |
| Maikirowefu | 10-15 A | 120V | 1200-1800 W |
| Gbigba agbara ọkọ ayọkẹlẹ itanna | 32 A | 240V | 7.7 kW |
Awọn Lilo Agbaye Gidi
Ẹrọ Itanna Olumulo
USB: 0.5-3 A (boṣewa si gbigba agbara iyara). Gbigba agbara foonu: 1-3 A deede. Kọǹpútà alágbèéká: 3-5 A. LED: 20 mA deede. Pupọ awọn ẹrọ n lo sakani mA si A.
- USB 2.0: 0.5 A max
- USB 3.0: 0.9 A max
- USB-C PD: to 5 A (100W @ 20V)
- Gbigba agbara foonu iyara: 2-3 A deede
Ile & Agbara
Awọn ayika ile: 15-20 A atẹgun (US). Gilobu ina: 0.5-1 A. Maikirowefu: 10-15 A. Amúlétutù: 15-30 A. Gbigba agbara ọkọ ayọkẹlẹ itanna: 30-80 A (Ipele 2).
- Ijade boṣewa: ayika 15 A
- Awọn ohun elo nla: 20-50 A
- Ọkọ ayọkẹlẹ itanna: 30-80 A (Ipele 2)
- Gbogbo ile: iṣẹ 100-200 A
Ile-iṣẹ & To gaju
Alurinmorin: 100-400 A (igi), 1000+ A (iranran). Monomono: 20-30 kA apapọ, 200 kA tente oke. Awọn ibon oju-irin: megaamperes. Awọn oofa alakikanju: 10+ kA iduroṣinṣin.
- Alurinmorin arc: 100-400 A
- Alurinmorin iranran: 1-100 kA awọn ifasita
- Monomono: 20-30 kA deede
- Idanwo: sakani MA (awọn ibon oju-irin)
Iṣiro Iyipada Yara
Awọn Iyipada Yara Asopọ SI
Igbesẹ asopọ kọọkan = ×1000 tabi ÷1000. kA → A: ×1000. A → mA: ×1000. mA → µA: ×1000.
- kA → A: ṣe isodipupo pẹlu 1,000
- A → mA: ṣe isodipupo pẹlu 1,000
- mA → µA: ṣe isodipupo pẹlu 1,000
- Lọna miiran: pin pẹlu 1,000
Okun lati Agbara
I = P / V (okun = agbara ÷ foliteji). Gilobu 60W ni 120V = 0.5 A. Maikirowefu 1200W ni 120V = 10 A.
- I = P / V (Amps = Watts ÷ Volts)
- 60W ÷ 120V = 0.5 A
- P = V × I (agbara lati okun)
- V = P / I (foliteji lati agbara)
Awọn Ayẹwo Yara Ofin Ohm
I = V / R. Mọ foliteji ati idena, wa okun. 12V kọja 4Ω = 3 A. 5V kọja 1kΩ = 5 mA.
- I = V / R (Amps = Volts ÷ Ohms)
- 12V ÷ 4Ω = 3 A
- 5V ÷ 1000Ω = 5 mA (= 0.005 A)
- Ranti: pin fun okun
Bawo ni Awọn Iyipada Ṣiṣẹ
- Igbesẹ 1: Yi orisun pada → ampere nipa lilo ifosiwewe toBase
- Igbesẹ 2: Yi ampere pada → ibi-afẹde nipa lilo ifosiwewe toBase ti ibi-afẹde
- Yiyan miiran: Lo ifosiwewe taara (kA → A: ṣe isodipupo pẹlu 1000)
- Ayẹwo ọgbọn: 1 kA = 1000 A, 1 mA = 0.001 A
- Ranti: C/s ati W/V jẹ aami kanna si A
Itọkasi Iyipada Wọpọ
| Lati | Si | Ṣe isodipupo Pẹlu | Apeere |
|---|---|---|---|
| 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 (idanimọ) |
| A | W/V | 1 | 10 A = 10 W/V (idanimọ) |
| kA | MA | 0.001 | 1000 kA = 1 MA |
| abampere | A | 10 | 1 abA = 10 A |
Awọn Apeere Yara
Awọn Iṣoro ti a Yanju
Iṣiro Agbara USB
Ibudo USB n pese 5V. Ẹrọ n fa 500 mA. Kini agbara naa?
P = V × I = 5V × 0.5A = 2.5W (boṣewa USB 2.0)
Ifilelẹ Okun LED
Ipese 5V, LED nilo 20 mA ati 2V. Alatako wo ni?
Jijẹ foliteji = 5V - 2V = 3V. R = V/I = 3V ÷ 0.02A = 150Ω. Lo 150Ω tabi 180Ω.
Iwọn Atẹgun Ayika
Awọn ẹrọ mẹta: 5A, 8A, 3A lori ayika kanna. Atẹgun wo ni?
Lapapọ = 5 + 8 + 3 = 16A. Lo atẹgun 20A (iwọn boṣewa ti o tẹle fun ala aabo).
Awọn Aṣiṣe Wọpọ lati Yago fun
- **Okun ni o pa, kii ṣe foliteji**: 100 mA nipasẹ ọkan le jẹ apani. Foliteji giga jẹ ewu nitori o le fi ipa si okun, ṣugbọn okun ni o ṣe ibajẹ.
- **Okun AC vs DC**: 60 Hz AC jẹ ~3-5× lewu ju DC lọ ni ipele kanna. AC n fa titiipa iṣan. A lo okun RMS fun awọn iṣiro AC.
- **Sisanra waya ṣe pataki**: Awọn okun waya tinrin ko le mu okun giga (ooru, ewu ina). Lo awọn tabili iwọn waya. 15A nilo 14 AWG o kere ju.
- **Maṣe kọja awọn iwọn**: Awọn paati ni awọn iwọn okun ti o pọ julọ. Awọn LED n jo, awọn okun waya n yo, awọn fiusi n fẹ, awọn transistor n kuna. Nigbagbogbo ṣayẹwo iwe data.
- **Okun tẹlentẹle jẹ kanna**: Ninu ayika tẹlentẹle, okun jẹ aami kanna nibi gbogbo. Ni afiwe, awọn okun n ṣafikun ni awọn isunmọ (Kirchhoff).
- **Awọn ayika kukuru**: Idena odo = okun ailopin (ni imọ-jinlẹ). Ni otitọ: ti a fi opin si nipasẹ orisun, o fa ibajẹ/ina. Nigbagbogbo daabobo awọn ayika.
Awọn Otitọ Okun ti o Fanilori
Ara Rẹ n Dari ~100 µA
Duro lori ilẹ, ara rẹ nigbagbogbo ni ~100 µA okun jijo si ilẹ. Lati awọn aaye EM, awọn idiyele ti o duro, awọn igbi redio. Ailewu patapata ati deede. A jẹ ẹda itanna!
Monomono jẹ 20,000-200,000 Amperes
Apapọ mànàmọ́ná: 20-30 kA (20,000 A). Tente oke le de 200 kA. Ṣugbọn iye akoko jẹ <1 millisecond. Idiyele lapapọ: nikan ~15 coulombs. Okun giga, akoko kukuru = o le ye (nigbami).
Iloro Irora Eniyan: 1 mA
1 mA 60 Hz AC: imọlara gbigbọn. 10 mA: isonu iṣakoso iṣan. 100 mA: iṣọn-ẹjẹ ventricular (apani). 1 A: ijona nla, idaduro ọkan. Ona okun ṣe pataki—kọja ọkan ni o buru julọ.
Awọn Alakikanju: Okun Ailopin?
Idena odo = okun ailopin? Kii ṣe bẹẹ gangan. Awọn alakikanju ni 'okun pataki'—kọja rẹ, alakikanju n ya. Reaktor idapọ ITER: 68 kA ninu awọn okun alakikanju. Ko si ooru, ko si isonu!
Okun LED jẹ Pataki
Awọn LED jẹ ti okun n ṣakoso, kii ṣe foliteji. Foliteji kanna, okun ti o yatọ = imọlẹ ti o yatọ. Okun pupọ? LED ku lẹsẹkẹsẹ. Nigbagbogbo lo alatako ifilelẹ okun tabi awakọ okun igbagbogbo.
Awọn Ibon Oju-irin Nilo Megaamperes
Awọn ibon oju-irin itanna-oofa: 1-3 MA (miliọnu amperes) fun awọn microsecond. Ipa Lorentz n mu ohun ija yara si Mach 7+. O nilo awọn banki kapasito nla. Ohun ija oju-omi iwaju.
Itankalẹ Itan
1800
Volta ṣẹda batiri. Orisun akọkọ ti okun itanna ti o tẹsiwaju. O jẹ ki awọn idanwo itanna ibẹrẹ ṣee ṣe.
1820
Oersted ṣe awari pe okun n ṣẹda aaye oofa. O so itanna ati oofa pọ. Ipilẹ ti itanna-oofa.
1826
Ohm tẹjade V = IR. Ofin Ohm ṣe apejuwe ibatan laarin foliteji, okun, idena. Ni ibẹrẹ a kọ, bayi o jẹ ipilẹ.
1831
Faraday ṣe awari ifasita itanna-oofa. Aaye oofa ti n yipada n ṣẹda okun. O jẹ ki awọn monomono ati awọn transformer ṣee ṣe.
1881
Apejọ itanna kariaye akọkọ ṣalaye ampere bi 'iwọn iṣe' ti okun.
1893
Eto AC ti Tesla bori 'Ogun ti Awọn Okun' ni Apewo Agbaye. Okun AC le yipada, DC ko le (ni akoko yẹn).
1948
CGPM ṣalaye ampere: 'okun igbagbogbo ti o nmu ipa 2×10⁻⁷ N/m jade laarin awọn olùdarí ti o jọra.'
2019
Atunṣe SI: ampere ni a ṣalaye bayi lati idiyele ipilẹ (e). 1 A = (e/1.602×10⁻¹⁹) awọn ẹlẹ́kítírọ́nì fun iṣẹju-aaya. Gangan nipasẹ itumọ.
Awọn Imọran Pro
- **Yara mA si A**: Pin pẹlu 1000. 250 mA = 0.25 A.
- **Okun n ṣafikun ni afiwe**: Awọn ẹka 5A meji = 10A lapapọ. Tẹlentẹle: okun kanna nibi gbogbo.
- **Ṣayẹwo iwọn waya**: 15A nilo 14 AWG o kere ju. 20A nilo 12 AWG. Maṣe fi ewu ina ṣe ere.
- **Wiwọn okun ni tẹlentẹle**: Ammeter n lọ IN ona okun (o ya ayika). Voltmeter n lọ kọja (ni afiwe).
- **AC RMS vs tente oke**: 120V AC RMS → 170V tente oke. Okun jẹ kanna: RMS fun awọn iṣiro.
- **Idaabobo fiusi**: Iwọn fiusi yẹ ki o jẹ 125% ti okun deede. O n daabobo lodi si awọn kukuru.
- **Akọsilẹ imọ-jinlẹ aifọwọyi**: Awọn iye < 1 µA tabi > 1 GA han bi akọsilẹ imọ-jinlẹ fun kika rọrun.
Itọkasi Awọn Iwọn Pipe
Àwọn Ẹyọ SI
| Orukọ Iwọn | Aami | Deede Ampere | Awọn Akọsilẹ Lilo |
|---|---|---|---|
| ampere | A | 1 A (base) | Iwọn ipilẹ SI; 1 A = 1 C/s = 1 W/V (gangan). |
| megaampere | MA | 1.0 MA | Monomono (~20-30 kA), awọn ibon oju-irin, awọn eto ile-iṣẹ to gaju. |
| kiloampere | kA | 1.0 kA | Alurinmorin (100-400 A), awọn mọto nla, awọn eto agbara ile-iṣẹ. |
| milliampere | mA | 1.0000 mA | Awọn LED (20 mA), awọn ayika agbara kekere, awọn okun sensọ. |
| microampere | µA | 1.0000 µA | Awọn ifihan agbara isedale, awọn ohun elo pipeye, jijo batiri. |
| nanoampere | nA | 1.000e-9 A | Awọn ifasita nafu, awọn ikanni ion, awọn ẹrọ agbara kekere pupọ. |
| picoampere | pA | 1.000e-12 A | Awọn wiwọn molikula kan ṣoṣo, maikirosikopu iṣan omi. |
| femtoampere | fA | 1.000e-15 A | Awọn ijinlẹ ikanni ion, ẹrọ itanna molikula, awọn ẹrọ kuatomu. |
| attoampere | aA | 1.000e-18 A | Iṣan omi ẹlẹ́kítírọ́nì kan ṣoṣo, opin kuatomu ti imọ-jinlẹ. |
Àwọn Ẹyọ Wọ́pọ̀
| Orukọ Iwọn | Aami | Deede Ampere | Awọn Akọsilẹ Lilo |
|---|---|---|---|
| coulomb fun iṣẹju-aaya | C/s | 1 A (base) | Deede si ampere: 1 A = 1 C/s. O nfihan itumọ sisan idiyele. |
| watt fun volt | W/V | 1 A (base) | Deede si ampere: 1 A = 1 W/V lati P = VI. Ibatan agbara. |
Legacy & Sayensi
| Orukọ Iwọn | Aami | Deede Ampere | Awọn Akọsilẹ Lilo |
|---|---|---|---|
| abampere (EMU) | abA | 10.0 A | Iwọn CGS-EMU = 10 A. Iwọn itanna-oofa ti atijọ. |
| statampere (ESU) | statA | 3.336e-10 A | Iwọn CGS-ESU ≈ 3.34×10⁻¹⁰ A. Iwọn itanna-imọnamọna ti atijọ. |
| biot | Bi | 10.0 A | Orukọ miiran fun abampere = 10 A. Iwọn itanna-oofa CGS. |
Awọn Ibeere Nigbagbogbo
Kini iyatọ laarin okun ati foliteji?
Foliteji jẹ titẹ itanna (bi titẹ omi). Okun jẹ iwọn sisan (bi sisan omi). Foliteji giga ko tumọ si okun giga. O le ni 10,000V pẹlu 1 mA (mọnamọna ti o duro), tabi 12V pẹlu 100 A (ibẹrẹ ọkọ ayọkẹlẹ). Foliteji n ti, okun n san.
Ewo ni o lewu julọ: foliteji tabi okun?
Okun ni o pa, kii ṣe foliteji. 100 mA nipasẹ ọkan rẹ le jẹ apani. Ṣugbọn foliteji giga le fi ipa si okun nipasẹ ara rẹ (V = IR). Idi niyẹn ti foliteji giga fi lewu—o bori idena ara rẹ. Okun ni apani, foliteji ni oluranlọwọ.
Idi ti okun AC fi yatọ si DC?
60 Hz AC n fa awọn ihamọ iṣan ni igbohunsafẹfẹ ti akoj agbara. Ko le fi silẹ (titiipa iṣan). DC n fa ijaya kan. AC jẹ 3-5× lewu ju DC lọ ni ipele okun kanna. Bakannaa: Iye AC RMS = deede DC ti o munadoko (120V AC RMS ≈ 170V tente oke).
Okun melo ni ile deede nlo?
Gbogbo ile: pẹpẹ iṣẹ 100-200 A. Ijade kan: ayika 15 A. Gilobu ina: 0.5 A. Maikirowefu: 10-15 A. Amúlétutù: 15-30 A. Ṣaja ọkọ ayọkẹlẹ itanna: 30-80 A. Lapapọ yatọ, ṣugbọn pẹpẹ n fi opin si o pọju.
Ṣe o le ni okun laisi foliteji?
Ninu awọn alakikanju, bẹẹni! Idena odo tumọ si pe okun n san pẹlu foliteji odo (V = IR = 0). Okun ti o duro le san lailai. Ninu awọn olùdarí deede, rara—o nilo foliteji lati ti okun. Jijẹ foliteji = okun × idena.
Idi ti USB fi ni opin si 0.5-5 A?
Okun USB jẹ tinrin (idena giga). Okun pupọ = igbona pupọ. USB 2.0: 0.5 A (2.5W). USB 3.0: 0.9 A. USB-C PD: to 5 A (100W). Awọn okun waya ti o nipọn, itutu agbaiye ti o dara julọ, ati idunadura ti nṣiṣe lọwọ gba laaye okun giga ni aabo.
Ìwé Itọ́kasi Irinṣẹ́ Pípé
Gbogbo irinṣẹ́ 71 tí ó wà lórí UNITS