Ampère

O ampere (,; símbolo: A), muitas vezes abreviado para amp, é a unidade de corrente elétrica no Sistema Internacional de Unidades (SI). Um ampère é igual a 1 coulomb ou 6,241509074×10¹⁸ elétrons de carga passando por um ponto em um segundo. É nomeado após o matemático e físico francês André-Marie Ampère (1775-1836), considerado o pai do eletromagnetismo junto com o físico dinamarquês Hans Christian Ørsted.

A partir da redefinição de 2019 das unidades básicas do SI, o ampere é definido fixando a carga elementar e para ser exatamente 1.602176634×10⁻¹⁹ C ( coulomb), o que significa que um ampere é uma corrente elétrica equivalente a 10¹⁹ cargas elementares movendo-se a cada 1,602176 634 segundos ou 6.241509074×10¹⁸ cargas elementares movendo-se em um segundo. Antes da redefinição, o ampere era definido como a corrente que precisaria passar por 2 fios paralelos separados por 1 metro para produzir uma força magnética de 2×10⁻⁷ newtons por metro.

O sistema CGS anterior tinha duas definições de corrente, uma essencialmente a mesma do SI e a outra usando a lei de Coulomb como uma relação fundamental, com a unidade de carga definida pela medição da força entre duas placas metálicas carregadas. O ampère foi então definido como um coulomb de carga por segundo. No SI, a unidade de carga, o coulomb, é definida como a carga transportada por um ampère durante um segundo.

História

O ampère recebeu o nome do físico e matemático francês André-Marie Ampère (1775–1836), que estudou o eletromagnetismo e lançou as bases da eletrodinâmica. Em reconhecimento às contribuições de Ampère para a criação da ciência elétrica moderna, uma convenção internacional, assinada na Exposição Internacional de Eletricidade de 1881, estabeleceu o ampère como uma unidade padrão de medição elétrica para corrente elétrica.

O ampere foi originalmente definido como um décimo da unidade de corrente elétrica no sistema de unidades centímetro-grama-segundo. Essa unidade, agora conhecida como abampere, foi definida como a quantidade de corrente que gera uma força de dois dines por centímetro de comprimento entre dois fios separados por um centímetro. O tamanho da unidade foi escolhido de forma que as unidades derivadas dela no sistema MKSA fossem convenientemente dimensionadas.

O "ampère internacional" foi uma realização inicial do ampere, definido como a corrente que depositaria 0,001118 gramas de prata por segundo a partir de uma solução de nitrato de prata. Posteriormente, medições mais precisas revelaram que essa corrente é 0,999 85 A.

Como a potência é definida como o produto da corrente e da tensão, o ampere pode ser expresso alternativamente em termos de outras unidades usando a relação I = P/V e, portanto, 1 A = 1 W/V. A corrente pode ser medida por um multímetro, um dispositivo que pode medir tensão elétrica, corrente e resistência.

Definição anterior no SI

Até 2019, o SI definia o ampère da seguinte forma:

O ampere é que a corrente constante que, se mantida em dois condutores paralelos retos de comprimento infinito, de seção transversal circular negligível, e colocado um metro separado no vácuo, produziria entre esses condutores uma força igual a 2×10.^-7 newtons por metro de comprimento.

A lei da força de Ampère afirma que existe uma força atrativa ou repulsiva entre dois fios paralelos que transportam uma corrente elétrica. Esta força é usada na definição formal do ampère.

A unidade SI de carga, o coulomb, foi então definida como "a quantidade de eletricidade transportada em 1 segundo por uma corrente de 1 ampere". Por outro lado, uma corrente de um ampère é um coulomb de carga passando por um determinado ponto por segundo:

1A= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =1CS.Não. {1\ A=1{\frac {C}{s}}.}}}

Em geral, a carga Q foi determinada pela corrente constante I fluindo por um tempo t como Q = É.

Essa definição de ampere foi realizada com mais precisão usando uma balança Kibble, mas na prática a unidade foi mantida por meio da lei de Ohm das unidades de força eletromotriz e resistência, o volt e o ohm, desde o último dois poderiam estar ligados a fenômenos físicos relativamente fáceis de reproduzir, o efeito Josephson e o efeito Hall quântico, respectivamente.

As técnicas para estabelecer a realização de um ampère tinham uma incerteza relativa de aproximadamente algumas partes em 10⁷ e envolviam realizações de watt, ohm e volt.

Apresentar definição

A redefinição de 2019 das unidades básicas do SI definiu o ampère tomando o valor numérico fixo da carga elementar e como sendo 1,602 176 634 × 10⁻¹⁹ quando expresso na unidade C, que é igual a A⋅s, onde o segundo é definido em termos de ∆ν _Cs, a frequência de transição hiperfina do estado fundamental imperturbável do átomo de césio-133.

A unidade SI de carga, o coulomb, "é a quantidade de eletricidade transportada em 1 segundo por uma corrente de 1 ampere". Por outro lado, uma corrente de um ampère é um coulomb de carga passando por um determinado ponto por segundo:

1A= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =1C/s.Não. {1\ A=1\,{\text{C/s}}.}}}

Em geral, a carga Q é determinada pela corrente constante I fluindo por um tempo t como Q = Eu t.

As correntes constante, instantânea e média são expressas em ampères (como em "a corrente de carga é 1,2 A") e a carga acumulada (ou passada por um circuito) durante um período de tempo é expressa em coulombs (como em "a carga da bateria é 30000 C"). A relação do ampère (C/s) com o coulomb é a mesma que a do watt (J/s) com o joule.

Unidades derivadas do ampère

O sistema internacional de unidades (SI) é baseado em 7 unidades básicas do SI o segundo, metro, quilograma, kelvin, ampère, mol e candela representando 7 tipos fundamentais de quantidade física, ou "dimensões" , (tempo, comprimento, massa, temperatura, corrente elétrica, quantidade de substância e intensidade luminosa, respectivamente) com todas as outras unidades SI sendo definidas usando-as. Essas unidades derivadas do SI podem receber nomes especiais, por exemplo watt, volt, lux, etc. ou definido em termos de outros, por ex. metro por segundo. As unidades com nomes especiais derivados do ampère são:

Existem também algumas unidades SI que são frequentemente usadas no contexto da engenharia elétrica e aparelhos elétricos, mas podem ser definidas independentemente do ampère, notadamente hertz, joule, watt, candela, lúmen e lux.

Prefixos SI

Como outras unidades SI, o ampère pode ser modificado adicionando um prefixo que o multiplica por uma potência de 10.