Skillnad mellan Ampere och Coulomb
Share
Huvudskillnad - Ampere vs Coulomb
Ampere och Coulomb är två mätenheter som används för att mäta strömmen. Strömmen i en ledare mäts i Amperes, medan Coulombs mäter laddningsbeloppet. En ampere är lika med flödet av en coulomb av en laddning på en sekund. Till skillnad från coulomb, som mäter laddningsbeloppet, ampere mäter hur snabbt laddningsbeloppet rör sig. Detta är nyckelfaktorn mellan Ampere och Coulomb.
En elektrisk ström inträffar inuti en ledare när laddningsbärarna inuti ledaren rör sig genom den under effekten av en spänningsskillnad. Ett mycket vanligt exempel på hur strömmen uppstår är att vattnet strömmar genom ett rör. Om röret hålls horisontellt kommer det inget flöde inuti det; om den lutas åtminstone något, kommer det att skapa en potentiell skillnad mellan de två ändarna och vatten börjar strömma genom röret. Ju högre sluttningen är desto högre är potentialskillnaden, och ju högre mängden vatten strömmar per sekund. På liknande sätt, om spänningsskillnaden mellan de båda ändarna av en tråd är högre, kommer laddningsmängden genom att bli högre, vilket gör hög ström.
INNEHÅLL
1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är Ampere
3. Vad är Coulomb
4. Jämförelse vid sida vid sida - Ampere vs Coulomb
5. Sammanfattning
Vad är Ampere?
Mätenheten av ström, Ampere, är uppkallad efter en fransk matematiker och fysiker André-Marie Ampère som anses vara fadern till elektrodynamik. Amperer kallas också som ampere, kortfattat.
Ampers kraftlag konstaterar att två parallella elektriska ledningar som bär ström utövar en kraft på varandra. International Systems of Unites (SI) definierar en ampere baserat på denna Ampers Force Law; "Amperen är den konstanta strömmen, som, om den upprätthålls i två raka parallella ledare av oändlig längd, av försumbart cirkulär tvärsnitt och placeras en meter från varandra i vakuum, skulle producera mellan dessa ledare en kraft som är lika med 2 × 10-7 newton per meter av längd ".
Figur 01: SI Definition av Ampere
Enligt Ohms lag är ström relaterad till spänning som:
V = I x R
R är motståndet hos strömtransportören. Effekten P förbrukad av en belastning hänför sig till strömflödet genom den och den medföljande spänningen enligt:
P = V x I
Detta kan användas för att förstå mängden ampere. Tänk på ett elektriskt järn som har 1000 W-värdet, vilket är anslutet till kraftledningen 230 V. Mängden ström det förbrukar för uppvärmning kan beräknas som:
P = VI
1000 W = 230 V × I
I = 1000/230
I = 4,37 A
Jämfört med det, i elektrisk bågsvetsning, används en strömstråle på nästan 1000 A för att smälta en järnstav. Om en blixtboll beaktas är strömmen som levereras med en genomsnittlig blixtlampa cirka 10 000 ampere. Men en 100.000 ampare blixtlampa har också uppmätts.
Strömmen mäts med användning av Ammeter. Ammeter fungerar i olika tekniker. I en rörelsespolen ammeter förses en spole monterad längs spolen diametern med den uppmätta strömmen. Spolen är placerad mellan två magnetiska poler; N och S. Enligt Flemms vänsterhandsregel induceras en kraft på en strömbärare som är placerad i magnetfältet. Därför roterar kraften på den monterade spolen spolen runt sin diameter. Mängden avböjning här är proportionell mot strömmen genom spolen; Mätningen kan således tas. Dock kräver detta tillvägagångssätt att bryta ledaren och placera ammätaren i mitten. Eftersom detta inte kan ske i ett löpande system används en magnetisk metod i klämmätare för att mäta både AC och DC-strömmar utan fysisk kontakt med ledaren.
Figur 02: Flytt-spoltyp Ammeter
Vad är Coulomb?
SI-enheten Coulomb, som används för att mäta elektriska laddningar, är uppkallad efter fysikern Charles-Augustin de Coulomb som introducerade Coulombs lag. Coulombs lag säger att när två avgifter q1 och q2 är placerad r avstånd från varandra, en kraft verkar på varje laddning enligt:
F = (keq1q2) / R
Här, ke är Coulombs konstant. En Coulomb (C) är lika med laddningen av ungefär 6.241509 × 1018 antal elektroner eller protoner. Därför kan laddningen av en enda elektron beräknas som 1,602177 × 10-19 C. Statisk elektrisk laddning mäts med användning av en elektrometer. Som i föregående exempel på ett elektriskt järn, kan laddningsbeloppet passera in i järnet i en sekund beräknas som:
I = Q / t
Q = 4,37 A × 1 s
Q = 4,37 C
Under en blixtlampa kunde cirka 15 coulombs av laddning överföra en ström av 30.000 A till marken från ett moln i en bråkdel av en sekund. Ett åskmoln kunde dock hålla hundratals laddar under laddning.
Laddningen mäts också i ampere-timmar (Ah = A x h) i batterier. Ett typiskt mobilbatteri på 1500 mAh (teoretiskt) rymmer 1,5 A x 3600s = 5400 C, och för att få en känsla av laddningen uttrycks det som batteriet kan ge 1500 mA ström inom en timme.
Vad är skillnaden mellan Ampere och Coulomb?
Ampere vs Coulomb | |
| Ampere är SI-enheten för att mäta elströmmen. En enhetladdning som skickar en punkt inom en sekund kallas en ampere. | Coulomb är SI-enheten för att mäta den elektriska laddningen. En coulomb är lika med laddningen som innehas av 6.241509 × 1018 protoner eller elektroner. |
| Mått | |
| Ammeter används för att mäta strömmen. | Laddningen mäts med hjälp av elektromätare. |
| Definition | |
| Strömmen definieras av SI med Ampers kraftlag, med tanke på kraften som verkar på strömtransportledarna. | Coulomb definieras formellt som Ampere-sekund som avser laddningen till strömmen. |
Summery - Ampere vs Coulomb
Ampere används för att mäta flödet av elektriska laddningar, till skillnad från Coulomb, som används för att mäta den statiska elladdningen. Även om Ampere är relaterat till Coulomb per definition, definieras Ampere utan att använda laddningen, men använder en kraft som verkar på en strömförande ledare. Detta är skillnaden mellan Ampere och Coulomb.
Referens:
1. Blixtnedslag och slag. (N.d.). Hämtad 29 maj 2017, från http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/lightning2.html
2. Ampere. (2017, 28 maj). Hämtad 29 maj 2017, från https://en.wikipedia.org/wiki/Ampere
3. Coulomb. (2017, 24 mars). Hämtad 29 maj 2017, från https://en.wikipedia.org/wiki/Coulomb#SI_prefixes
Image Courtesy:
1. "Ampere-def-en" Av Danmichaelo (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Galvanometerdiagram" Av TiCPU - (GFDL) via Commons Wikimedia
