SfC Home > Physics > Electricity >
by Ron Kurtus (revised 23 October 2019)
Az egyszerű elektromos áramkör alapegységei az amper, a volt és az ohm.
Az egyszerű áramkör jellemzően egy feszültségforrásból, az elektromos áramot vezető fémhuzalokból és egy vagy több ellenállásból áll, amelyek ellenállnak az áram vezetésének. Az áram lehet egyenáram (DC) vagy váltakozó áram (AC), és nem lehetnek további, az áramot befolyásoló eszközök.
Az elektromos áram mértékegysége – az amper – a Nemzetközi Szabvány (SI) alapegysége. A feszültség és az ellenállás mértékegysége az amperből és más szabványos mértékegységekből származik. Sajnos a tudósokból álló nemzetközi bizottság a szükségesnél bonyolultabbá tette a definíciókat.
Kérdések merülhetnek fel:
- Mi az amper definíciója?
- Mi a volt?
- Mi az ellenállás mértékegysége?
Ez a lecke ezekre a kérdésekre ad választ. Hasznos eszköz: Egységek átváltása
Amper
Az amper (A) az elektromos áram SI alapegysége. Úgy definiálható, mint az elektromos töltés mennyisége vagy az elektronok száma, amelyek egy másodperc alatt áthaladnak egy áramkör egy pontján. Egy amper egyenlő 6,241*1018 elektronnak, amely másodpercenként áthalad egy ponton, vagy egy coulombnak másodpercenként. (A coulomb (C) az elektromos töltés SI-egysége.)
Az amper hivatalos SI-definíciója kissé bizarr:
“Az amper az az állandó áram, amely két egyenes, párhuzamos, végtelen hosszúságú, elhanyagolható kör keresztmetszetű vezetőben, egymástól 1 méter távolságra, vákuumban elhelyezve, két vezető között 2*10-7 newtonnal egyenlő erőt vált ki méterenként.”
Megjegyzés: Véleményem szerint a végtelen hosszúságú és “elhanyagolható” keresztmetszetű vezető megkövetelése nem praktikus és nem tartozik a szabványos definícióba. Emellett a két vezeték és az áram közötti erő és az áram közötti kapcsolatnak vannak ki nem mondott következményei, amelyeket ki kellene fejezni.
Mivel az A egy SI alapegység, nem fejezhető ki más egységekkel.
Volt
A volt (V) az elektromos potenciál vagy elektromotoros erő származtatott SI-egysége, amely az elektronok mozgását okozza. Mivel az elektromos áramforrás energiát hoz létre, a voltot úgy lehet definiálni, mint egy elektromos áramkör két pontja közötti potenciálkülönbséget, amely egy joule (J) energiát ad át minden rajta áthaladó coulomb (C) töltésenként.
V = J/C
A feszültséget úgy is meg lehet határozni, mint egy vezeték mentén lévő elektromos potenciált, amikor egy amper elektromos áram egy watt (W) teljesítményt (W = J/s) vezet le.
V = W/A
A volt SI alapegységekben úgy is megadható, hogy 1 V = 1 kg m2 s-3 A-1 (egy kilogramm négyzetméter másodpercenként és amperenként köbméterenként).
Az amper hivatalos SI-definícióját tekintve egy volt egyenlő két egymástól 1 méterre lévő, párhuzamos, végtelen sík közötti potenciálkülönbséggel is, amelyek 1 newton per coulomb elektromos teret hoznak létre.
Ohm
Az ohm (Ω) az elektromos ellenállás mértékegysége egy áramkörben. Egy vezető két pontja közötti ellenállásként definiáljuk, amikor az ezekre a pontokra alkalmazott állandó 1 volt (V) feszültségkülönbség a vezetőben 1,0 amper (A) áramot hoz létre, feltéve, hogy a vezető nem elektromotoros erő forrása, mint például egy akkumulátorban.
Ω = V/A
Megjegyezzük, hogy ez egyben az Ohm-törvény egyenlete is.
Az ellenállás megadása az SI alapegységekben:
Ω = kg m2 s-3 A-2
A villamos ellenállás függ a vezeték keresztmetszetétől, valamint a hőmérsékletétől is.
Összefoglaló
Az amper (A) egy SI alapegység, amely az elektromos áramkörben egy másodperc alatt egy ponton áthaladó elektromos töltés vagy elektronok számából áll. A volt (V) az az elektromos potenciál, amely az elektronok mozgását okozza egy vezetéken keresztül. Ez egy joule energiát jelent egy coulomb töltésenként. The ohm (Ω) is the unit of electric resistance equal to the 1 volt divided by 1 ampere.
Excel in what you do
Resources and references
Ron Kurtus’ Credentials
Websites
Unit of electric current (ampere) – National Institute of Standards and Technology (NIST)
Ampere – Wikipedia
Coulomb Force – Wolfram Science World
Coulomb – Wikipedia
Voltage – HyperPhysics
Electric Potential Difference – Physics Classroom
Volt – Wikipedia
Ohm – Wikipedia
DC and AC Electricity Resources
Physics Resources
Books
Teach Yourself Electricity and Electronics by Stan Gibilisco; McGraw-Hill; (2001) $34.95 – Guide for professionals, hobbyists and technicians desiring to learn AC and DC circuits
Questions and comments
Do you have any questions, comments, or opinions on this subject? If so, send an email with your feedback. I will try to get back to you as soon as possible.
Click on a button to bookmark or share this page through Twitter, Facebook, email, or other services: