Kluczowa różnica - Ampere vs Coulomb
Ampere i Coulomb to dwie jednostki miary używane do pomiaru prądu. Prąd w przewodniku mierzy się w amperach, podczas gdy Coulombs mierzy ilość ładunku. Jeden amper odpowiada przepływowi jednego kulomba ładunku w ciągu sekundy. W przeciwieństwie do kulomba, który mierzy ilość ładunku, amper mierzy szybkość ruchu ładunku. To jest kluczowa różnica między Ampere i Coulomb.
Prąd elektryczny występuje wewnątrz przewodnika, gdy nośniki ładunku wewnątrz przewodnika przemieszczają się przez niego pod wpływem różnicy napięć. Bardzo częstym przykładem tego, jak występuje prąd, jest woda przepływająca przez rurę. Jeśli rura jest trzymana poziomo, nie będzie w niej przepływu; jeśli jest przynajmniej lekko przechylona, spowoduje to powstanie różnicy potencjałów między dwoma końcami i woda zacznie przepływać przez rurę. Im wyższe nachylenie, tym większa różnica potencjałów, a tym samym większa ilość wody przepływającej na sekundę. Podobnie, jeśli różnica napięć między dwoma końcami drutu jest większa, ilość przepływającego ładunku będzie większa, powodując duży prąd.
SPIS TREŚCI
1. Omówienie i kluczowa różnica
2. Co to jest amper
3. Co to jest kulomb
4. Porównanie obok siebie - amper a kulomb
5. Podsumowanie
Co to jest Ampere?
Jednostka pomiaru prądu, Ampere, została nazwana na cześć francuskiego matematyka i fizyka André-Marie Ampère, uważanego za ojca elektrodynamiki. Krótko mówiąc, amperów nazywa się również amperami.
Prawo siły Ampera mówi, że dwa równoległe przewody elektryczne przewodzące prąd wywierają na siebie siłę. International Systems of Unites (SI) definiuje jeden amper w oparciu o prawo siły tego Ampera; „Amper jest tym prądem stałym, który utrzymywany w dwóch prostych, równoległych przewodach o nieskończonej długości, o znikomym przekroju kołowym i umieszczonych w próżni w odległości jednego metra od siebie, wytworzyłby między tymi przewodnikami siłę równą 2 × 10–7 niutonów na metr długości”.
Rysunek 01: Definicja SI amperów
Zgodnie z prawem Ohma prąd jest powiązany z napięciem jako:
V = I x R
R jest rezystancją obecnego przewodnika. Moc P pobierana przez obciążenie odnosi się do przepływającego przez nie prądu i dostarczonego napięcia zgodnie z:
P = V x I
Można to wykorzystać do zrozumienia ilości ampera. Rozważmy żelazko elektryczne o mocy 1000 W, które jest podłączone do linii zasilającej 230 V. Ilość prądu pobieranego do podgrzania można obliczyć jako:
P = VI
1000 W = 230 V × I
I = 1000/230
I = 4,37 A.
W porównaniu z tym, w spawaniu łukiem elektrycznym do stopienia żelaznego pręta stosuje się wiązkę prądu o natężeniu prawie 1000 A. Jeśli weźmiemy pod uwagę piorun, prąd dostarczany przez przeciętną błyskawicę wynosi około 10 000 amperów. Ale zmierzono również błysk błyskawicy o natężeniu 100 000 amperów.
Prąd jest mierzony za pomocą amperomierza. Amperomierz działa w różnych technikach. W amperomierzu z ruchomą cewką cewka zamontowana wzdłuż średnicy cewki zasilana jest mierzonym prądem. Cewka jest umieszczona pomiędzy dwoma biegunami magnetycznymi; N i S. Zgodnie z regułą lewej ręki Flemminga siła jest indukowana na przewodniku przewodzącym prąd, który jest umieszczony w polu magnetycznym. Dlatego siła działająca na zamontowaną cewkę obraca cewkę wokół jej średnicy. Wielkość odchylenia jest tutaj proporcjonalna do prądu płynącego przez cewkę; w ten sposób można dokonać pomiaru. Takie podejście wymaga jednak przerwania przewodu i umieszczenia amperomierza pośrodku. Ponieważ nie można tego zrobić w systemie pracującym, w miernikach cęgowych do pomiaru prądu przemiennego i stałego bez fizycznego kontaktu z przewodnikiem stosowana jest metoda magnetyczna.
Rysunek 02: Amperomierz z ruchomą cewką
Co to jest Coulomb?
Jednostka SI Coulomb, która służy do pomiaru ładunków elektrycznych, została nazwana na cześć fizyka Charlesa-Augustina de Coulomba, który wprowadził prawo Coulomba. Prawo Coulomba mówi, że gdy dwa ładunki q 1 i q 2 są umieszczone w odległości r od siebie, na każdy ładunek działa siła zgodnie z:
F = (k e q 1 q 2) / r
Tutaj k e jest stałą Coulomba. Coulomb (C) jest równy ładunkowi około 6.241509 × 10 18 elektronów lub protonów. Stąd ładunek pojedynczego elektronu można obliczyć 1.602177 x 10 -19 ° C statyczny ładunek elektryczny, mierzy się za pomocą elektrometru. Podobnie jak w poprzednim przykładzie żelazka elektrycznego, ilość ładunku przechodzącego do żelazka w ciągu jednej sekundy można obliczyć jako:
I = Q / t
Q = 4,37 A × 1 s
Q = 4,37 C
Podczas błyskawicy około 15 kulombów ładunku może przepuścić prąd o natężeniu 30 000 A do ziemi z chmury w ułamku sekundy. Jednak chmura piorunów może utrzymać setki kulombów ładunku podczas błyskawicy.
Ładunek jest również mierzony w amperogodzinach (Ah = A xh) w akumulatorach. Typowa bateria telefonu komórkowego o pojemności 1500 mAh (teoretycznie) ma pojemność 1,5 A x 3600 s = 5400 C, a dla zrozumienia ładunku wyraża się to, że bateria może dostarczyć prąd 1500 mA w ciągu godziny.
Jaka jest różnica między Ampere i Coulomb?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Ampere vs Coulomb |
|
| Amper to jednostka SI służąca do pomiaru prądu elektrycznego. Ładunek jednostkowy, który przekracza punkt w ciągu jednej sekundy, nazywany jest jednym amperem. | Coulomb to jednostka SI służąca do pomiaru ładunku elektrycznego. Jeden kulomb jest równy ładunkowi przechowywanemu przez 6.241509 × 10 18 protonów lub elektronów. |
| Pomiary | |
| Amperomierz służy do pomiaru prądu. | Ładunek jest mierzony za pomocą elektrometrów. |
| Definicja | |
| Prąd jest definiowany przez SI z prawem siły Ampera, biorąc pod uwagę siłę działającą na przewodniki przewodzące prąd. | Coulomb jest formalnie zdefiniowany jako amperosekunda, która wiąże ładunek z prądem. |
Summery - Ampere vs Coulomb
Amper służy do pomiaru przepływu ładunków elektrycznych, w przeciwieństwie do Coulomba, który służy do pomiaru statycznego ładunku elektrycznego. Chociaż Amper jest z definicji spokrewniony z Coulomba, Amper jest definiowany bez użycia ładunku, ale z użyciem siły działającej na przewodnik przewodzący prąd. Na tym polega różnica między Ampere a Coulombem.
