Зміст
- TL; DR (Занадто довго; Не читав)
- Що таке кулон?
- Дослід крапель олії Millikans
- Кількість електронів в секунду в ампері
- Перетворення з амперів в електрони в секунду
Фізики відносять електрику до руху електронів, тих крихітних електрично негативних частинок, які оточують кожен атом. Одиницею електричного струму є ампер, названий на честь французького фізика 19-го століття Андре-Марі Ампера. За визначенням ампер дорівнює одному кулону в секунду. Щоб обчислити кількість електронів в одному ампері, значить, потрібно знати заряд окремого електрона в кулонах. Це виявляється у розмірі 1.602 × 10-19 кулони. Ось вся інформація, яка вам потрібна для перетворення амперів в електрони в секунду.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
В одному ампер струму 6,242 × 1018 електрони течуть щосекунди. Помножте силу струму на це число, щоб знайти кількість електронів, що протікають по ланцюгу в секунду.
Що таке кулон?
Кулон - це одиниця статичного заряду в системі вимірювання МКС (метр, кілограм, секунда). Він був названий на честь іншого французького фізика Шарля Августина де Кулона, який зробив більшу частину своєї роботи у 18 столітті. Визначення кулону базується на статтуломбі, одиниці заряду в системі CGS (сантиметри, грами, секунди). Спочатку це було визначено як заряд, необхідний двом однаково зарядженим частинкам, розділеним на 1 сантиметр для відштовхування один одного силою 1 дюна. Ви можете дістати кулони з статкуломів, але сучасні вчені зазвичай визначають куломи в амперах, а не навпаки. Визначення 1 кулона - це величина заряду, що переноситься за одну секунду струмом 1 ампер. Вчені, як відомо, знають заряд окремого електрона, хоча завдяки відомому експерименту, проведеному на початку 20 століття.
Дослід крапель олії Millikans
Американський фізик Роберт Мілікан провів експеримент з краплею нафти в 1909 році, і це принесло йому Нобелівську премію. Він помістив заряджену краплю масла між двома електрично зарядженими пластинами і відрегулював напругу, поки крапля не припинилася на повітрі. Оскільки він міг обчислити силу тяжіння на падінні та силу електричного поля, він міг визначити заряд на падінні. Він провів експеримент з різними зарядами на краплі і виявив, що заряд завжди змінювався кратним певного числа, яке він зробив висновком - заряд на окремому електроні. Виявилося 1,660 × 10-19 кулони.
Кількість електронів в секунду в ампері
Один електрон має заряд 1.602 × 10-19 кулонах, тож ви можете знайти кількість електронів в 1 кулоні заряду, взявши зворотну частину цього числа. Виконуючи арифметику, ви знаходите:
1 кулон = 6.242 × 1018 електронів
1 ампер дорівнює 1 кулону в секунду, що означає:
1 ампер = 6.242 × 1018 електронів в секунду
Перетворення з амперів в електрони в секунду
Визначене вище співвідношення становить коефіцієнт перетворення. Щоб перетворити з ампер в електрони в секунду, помножте цей коефіцієнт перетворення на силу струму в амперах. Наприклад, при струмі 15 ампер, 15 × (6.242 × 1018) = 9.363 × 1019 електрони течуть за секунду. При струмі 7 мА (0,007 ампер) 4 369 × 1016 електрони течуть за секунду.