Jak konwertować ampery na elektrony na sekundę

Posted on
Autor: Laura McKinney
Data Utworzenia: 5 Kwiecień 2021
Data Aktualizacji: 17 Listopad 2024
Anonim
Alternator samochodowy BMW 12V 180A do generatora za pomocą ładowarki do laptopa
Wideo: Alternator samochodowy BMW 12V 180A do generatora za pomocą ładowarki do laptopa

Zawartość

Fizycy przypisują elektryczność do ruchu elektronów, tych małych, elektrycznie ujemnych cząstek, które otaczają każdy atom. Jednostką prądu elektrycznego jest amper, nazwany na cześć XIX-wiecznego francuskiego fizyka André-Marie Ampère. Z definicji amper jest równy jednej kulombinie na sekundę. Aby obliczyć liczbę elektronów w jednym amperie, musisz znać ładunek pojedynczego elektronu w kulombach. To okazuje się 1,602 × 10-19 kulony. To wszystkie informacje potrzebne do konwersji wzmacniaczy na elektrony na sekundę.

TL; DR (Too Long; Didnt Read)

W jednym amperie prądu 6,242 × 1018 elektrony płyną co sekundę. Pomnóż siłę prądu przez tę liczbę, aby znaleźć liczbę elektronów przepływających w obwodzie na sekundę.

Co to jest kulomb?

Kulomb to jednostka ładunku statycznego w systemie pomiarowym MKS (metr, kilogram, drugi). Został nazwany na cześć innego francuskiego fizyka, Charlesa Augustina de Coulomba, który wykonał większość swojej pracy w XVIII wieku. Definicja kulomb opiera się na kuli statycznej, jednostce ładunku w systemie CGS (centymetry, gramy, sekundy). Zostało to pierwotnie zdefiniowane jako ładunek potrzebny dwóm równomiernie naładowanym cząsteczkom oddzielonym o 1 centymetr w celu odpychania się siłą 1 dyn. Kulombiny można wyprowadzać ze statcoulombów, ale współcześni naukowcy zwykle definiują kulombiny w kategoriach amperów, a nie na odwrót. Definicja 1 kulombina to ilość ładunku przenoszonego w ciągu jednej sekundy przez prąd 1 ampera. Jednak naukowcy znają ładunek pojedynczego elektronu dzięki słynnemu eksperymentowi przeprowadzonemu na początku XX wieku.

Millikans Oil Drop Experiment

Amerykański fizyk Robert Millikan przeprowadził eksperyment kropli oleju w 1909 roku i przyniósł mu nagrodę Nobla. Umieścił naładowaną kroplę oleju między dwiema elektrycznie naładowanymi płytami i regulował napięcie, aż kropla została zawieszona w powietrzu. Ponieważ mógł obliczyć siłę grawitacji na kroplę i siłę pola elektrycznego, mógł określić ładunek na kropli. Przeprowadził eksperyment z różnymi ładunkami na kropli i stwierdził, że ładunek zawsze zmieniał się o wielokrotność określonej liczby, co doszedł do wniosku, że był ładunkiem na pojedynczym elektronie. Okazało się, że wynosi 1,602 × 10-19 kulony.

Liczba elektronów na sekundę w amperach

Jeden elektron ma ładunek 1,602 × 10-19 kulombów, dzięki czemu można znaleźć liczbę elektronów w 1 kulombach ładunku, biorąc odwrotność tej liczby. Robiąc arytmetykę, znajdziesz:

1 kulomb = 6,242 × 1018 elektrony

1 amper jest równy 1 kulombowi na sekundę, co oznacza:

1 amper = 6,242 × 1018 elektrony na sekundę

Konwersja amperów na elektrony na sekundę

Zależność wyprowadzona powyżej stanowi współczynnik konwersji. Aby przeliczyć z amperów na elektrony na sekundę, należy pomnożyć ten współczynnik konwersji przez natężenie prądu w amperach. Na przykład przy prądzie 15 amperów, 15 × (6.242 × 1018) = 9.363 × 1019 elektrony płyną na sekundę. Przy prądzie 7 mA (0,007 ampera), 4,369 × 1016 elektrony płyną na sekundę.