Ампер

У физици, ампер (симбол: A) је основна СИ јединица која се користи за мерење електричне струје. Садашња дефиниција, коју је усвојила девета Генерална конференција тежина и мера 1948. године, гласи: „један ампер је стална електрична струја која би, када би се одржавала у два права паралелна проводника, неограничене дужине и занемарљиво малог кружног пресека, који се налазе у вакууму на међусобном растојању од једног метра, проузроковала међу тим проводницима силу једнаку 2 × 10−7 њутна по метру дужине“. Дефиниција за ампер је истоветна фиксирању вредности пермеабилности у вакууму на μ0 = 4π × 10−7 H/m. Пре 1948, коришћен је такозвани интернационални ампер, дефинисан преко електролитичке стопе распадања сребра. Једнак је 0,99985 A.

Ампер је добио име по Андре-Мари Амперу, једним од главних који су открили електромагнетизам.

Ампер се најтачније постиже користећи амперову равнотежу, али се у пракси добија преко Омовог закона од јединица за напон и отпор, волта и ома

Јединица количине наелектрисања, кулон, се дефинише у вези са ампером: један кулон је количина наелектрисања пренета струјом једног ампера у оквиру једне секунде.

Пошто је струја стопа којим се наелектрисање креће по површини, а ампер мери струју, један ампер је једнак току једног кулона у секунди:

Пошто је кулон приближно једнак 6,24 × 1018 основног наелектрисања, један ампер је једнак 6,24 × 1018 основног наелектрисања које се креће по површини у једној секунди.

Користећи СИ дефиницију за конвенцијалне вредности Џозефсонове и фон Клицингове константе, ампер може да се дефинише као тачно 6,241 509 629 152 65 × 1018 основног наелектрисања у секунди.

СИ јединице за електрицитет

Јединице СИ система за електромагнетизам
име симбол дефиниција величина
Ампер (основна јединица СИ система) A A јачина електричне струје
Кулон C A·s количина наелектрисања
Волт V J/C = kg·m2·s−3·A−1 потенцијална разлика, напон
Ом Ω V/A = kg·m2·s−3·A−2 отпор, импеданса
Ом метар Ω·m kg·m3·s−3·A−2 специфични отпор
Ват W V·A = kg·m2·s−3 електрична снага
Фарад F C/V = kg−1·m−2·A2·s4 електрични капацитет
Фарад по метру F/m kg−1·m−3·A2·s4 магнетна пермитивност
реципрочни Фарад F−1 kg1·m2·A−2·s−4 еластанца
Сименс S Ω−1 = kg−1·m−2·s3·A2 електрична проводност
сименс по метру S/m kg−1·m−3·s3·A2 специфична електрична проводљивост
Вебер Wb V·s = kg·m2·s−2·A−1 флукс магнетног поља
Тесла T Wb/m2 = kg·s−2·A−1 магнетна индукција
Ампер по метру A/m m−1·A јачина магнетног поља
Ампер по Веберу A/Wb kg−1·m−2·s2·A2 магнетна отпорност
Хенри H V·s/A = kg·m2·s−2·A−2 индуктивност
Хенри по метру H/m kg·m·s−2·A−2 магнетна пермеабилност
(без димензија) - - магнетна осетљивост

Види још

10. јун

10. јун (10.6) је 161. дан године по грегоријанском календару (162. у преступној години). До краја године има још 204 дана.

A (слово латинице)

A је прво слово латинице, такође је ознака за ниски самогласник средњег реда у фонетици српског језика, као и већем броју других језика и користи се као ознака за ампер.

Јачина магнетског поља

Јачина магнетског поља или магнетска сила је јачина магнетомоторне силе по јединици дужине материјала, како исказује сљедећа једначина:

гдје је магнетомоторна сила:

Симбол је слово а јединица је Ампер-завој/метар (Az/m). Пошто ампер-завој није СИ дефинисана јединица, често се једноставно користи Ампер/метар.

Дакле видимо да јачина магнетског поља зависи од броја намотаја жице N, јачине струје кроз намотај , и дужине пута магнетског тока кроз материјал . Јачина магнетског поља не зависи од типа материјала.

Пошто је

кад се повећава, повећава се и магнетски ток (флукс) . Такође се повећава и јачина магнетског поља H.

Ампер-завој

Ампер-завој (ампер-завојак, ампер-навој или ампер-навојак), је јединица магнетомоторне силе установљена на бази јачине струје у једном завоју жице.

Пошто ампер-завој није СИ дефинисана јединица, често се једноставно користи ампер/метар у прорачунима. Ради јасноће је ипак добро писати ампер-завој, јер иначе може доћи до збрке код одређивања јединица у резултату формула.

Сљедећа формула исказује јачину магнетомоторне силе:

гдје је

Андре-Мари Ампер

Андре-Мари Ампер (франц. André-Marie Ampère; Лион, 20. јануар 1775 — Марсељ, 10. јун 1836) знаменити француски физичар, математичар и природњак, члан Париске академије наука (1814). Члан многих иностраних академија наука, почасни члан Петербуршке академије наука (1830). Оснивач електродинамике. Засновао теорију магнетизма у нераздвојивој вези са електрицитетом и проучио узајамно дјејство електричних струја. По њему је добила назив јединица за мјерење јачине електричне струје. Џејмс Максвел назвао је Ампера „Њутоном електрицитета“.

Ват

Ват (енгл. watt; симбол: W) је СИ изведена јединица за снагу. Једнак је једном џулу у секунди (1 J/s), или у електричним јединицама, једном волт амперу (1 V·A).

Ват је брзина, у џулима по секунди, којом се енергија претвара, користи или шири.

Јединица ват је добила име по Џејмсу Вату због његових доприноса у развоју парне машине и усвојена је на Другом Конгресу Британске асоцијације за напредак науке 1889. године и на једанаестој Генералној конференцији тежина и мера 1960. године.

Диелектрична константа

Диелектрична константа или пермитивност (ознака ε) јесте однос између густине и јачине електричног поља. Изражава се као производ релативне диелектричне константе εr (која зависи од посматране средине) и диелектричне константе вакуума ε0 (која се назива и апсолутна пермитивност):

где диелектрична константа вакуума износи

10-12 или

Мерна јединица за пермитивност је Фарад по метру, односно у SI-јединицама Ампер секунда по Волт метру.

Ова физичка величина количински представља колико електрично поље утиче на средину у којој се налази, односно колико средина утиче на поље. Практично, представља могућност саме средине да се поларизује под утицајем поља и тако појача/смањи укупно електрично поље или, много чешће, остане поларизовано и када више није под утицајем поља (ова карактеристика средине се користи у кондензаторима).

Електрична струја

Електрична струја је усмерено кретање наелектрисања под утицајем електричног поља или разлике електричних потенцијала. СИ јединица за електричну струју је ампер (А), што је једнако протоку једног кулона наелектрисања у секунди.

Електрична струја може бити једносмерна или наизменична. Струја тече кроз метале, електролите, гасове и полупроводнике. Носиоци набоја у металима су слободни електрони, у електролитима негативни и позитивни јони (анјони и катјони), у гасовима јони и електрони, а у полупроводницима електрони и шупљине.

Метали који обилују слободним електронима су добри проводници струје, нпр. сребро, бакар и злато. Слободни електрони су они електрони који нису у атому, нпр. однос слободних и неслободних електрона у бакру је 1:1, а то значи да на сваки кубни центиметар бакра долази 1×1022 слободних електрона, па се бакар одликује добром проводношћу.

Договором је одређен технички смер струје као смер кретања позитивног набоја (од позитивног према негативном полу). Како се електрони крећу у супротном смеру, то значи да је њихов набој негативан.

Електрони се у проводнику усмерено крећу под утицајем електричног поља, па због тога на крајевима проводника мора постојати разлика потенцијала, тј. напон. Кад нема електричног поља, кретање електрона је хаотично, што значи да је сваки смер једнако могућ и то брзином од око 1000 km/s (средња термичка брзина). Деловањем електричног поља електрони добијају додатну заједничку компоненту брзине кретања према позитивном полу (клизање) од свега неколико mm/s (дрифтна брзина).

Количина набоја Q у неком проводнику једнака је умношку набоја електрона e и броја тих електрона N:

Електромагнетизам

Електромагнетизам je област физике која проучава електричне и магнетне појаве у природи. Реч електромагнетизам је сложеница настала од две грчке речи, ἢλεκτρον, ēлектрон, што значи "ћилибар" и μαγνήτης, магнēтēс, што значи "магнет". Електромагнетизам повезује електростатику (област која проучава само ефекте наелектрисаних честица које мирују) и магнетизма (који проучава само магнетне ефекте), у заједничку област која обухвата и интеракције између електричних и магнентих поља. Поља код којих се у исто време разматрају њихове електричне и магненте особине називају се електромагнетна поља, а сила којом она делују је електромагнетна сила.

Електромагнетизам има кључну улогу за изглед материје како је срећемо у свакодневном животу. Електрони се распоређују око атомског језгра на основу електромагнетних интеракција и тиме граде атоме који потом формирају молекуле. Молекули су међусобно повезани хемијским везама које су одређене електромагнетним особинама самих молекула.

Електромагнетна интеракција једна је од четири основне интеракције у природи, док су остале три су јака интеракција, слаба интеракција и гравитација. Као и гравитација, електромагнетна интеракција исто има дугодометне ефекте које видимо у електромагнетним појавама у свакодневном животу.

Постоје разни математички описи електромагнетног поља. У класичној електродинамици, електромагнетна поља су описана Максвеловим једначинама. Максвелове једначине повезују ефекте електричних и магнетних поља и дејства једних на друге. Максвелове једначине обухватају историјски раније познате законе, Гаусов закон, Амперов закон и Фарадејев закон.

Теоретски домашаји електромагнетизма, а посебно дефинисање брзине светлости засноване на основу њених особина при пропагирању кроз материју (пермеабилност и пермитивност), су довела до развоја специјалне теорије релативности коју је формулисао Алберт Ајнштајн 1905. године.

Кирхдорф ан дер Ампер

Кирхдорф ан дер Ампер (њем. Kirchdorf an der Amper) општина је у њемачкој савезној држави Баварска. Једно је од 24 општинска средишта округа Фрајзинг. Према процјени из 2010. у општини је живјело 2.723 становника. Посједује регионалну шифру (AGS) 9178136.

Магнетни момент

Магнетни момент, магнетни диполни момент - је главна количина која карактерише магнетна својства супстанце (према класичној теорији електромагнетних појава, електрични макро и микро струје су извор магнетизма; затворена струја се сматра елементарним извором магнетизма). Елементарне честице, атомска језгра, електронске љуске атома и молекула имају магнетни момент. Магнетни момент елементарних честица (електрона, протона, неутрона и других), као што је квантна механика показала, се јавља због њиховог сопственог механичког момента - спина.

Магнетни момент се мери у А⋅м2 , или

где је Т - тесла, N - њутн и А - ампер. Специфична јединица елементарног магнетног момента је Боров магнетон.

Магнетно поље

Магнетно или магнетско поље је нарочито физичко стање у околини покретног наелектрисања које се видно манифестује у појави физичке силе која делује на наелектрисање унесено у такво поље. Магнетно поље је неизбежан пратилац и главни симптом постојања електричне струје и кретања електричног оптерећења уопште. Магнетно поље је нераскидиво повезано за свако кретање електрицитета, макроскопско и микроскопско. Ово важи и за кретање електрона у атомима као и за вртњу електрона око сопствене осе (спин).Магнетсно поље је толико блиско повезано са појавом електричног поља да се говори о јединственом, електромагнетном пољу. У магнетном пољу делују магнетне силе које су један појавни облик сложене, дуалне, електроматнетне силе. Ово је описано Максвеловим једначинама.

Магнетно поље, као простор у коме се осећа дејство магнетне силе, је примећено још у античким временима око сталних магнета, а тек је у XIX веку откривена повезаност са електричном струјом. Ову везу је открио дански физичар Ерстед 1819. године приметивши да у близини проводника кроз који протиче електрична струја делује сила која помера иглу компаса. До тог момента су се магнетне особине објашњавале постојањем посебног магнетног флуида кога су садржавале феромагнетне супстанце, односно магнетним оптерећењима, на сличан начин као што постоје електрична оптерећења. Француски физичар Ампер је у експериментима између 1820 и 1825. године измерио однос између електричне струје и јачине магнетне силе. Магнетном пољу је наставио Фарадеј, а коначно теоријско утемељење је у својим радовима поставио Максвел.

Магнетно поље је векторско поље: свака тачка поља може се описати вектором који може бити променљив у времену. Правац поља је једнак правцу уравнотеженог магнетног дипола (као на пример игла компаса) постављеног у пољу.

Наелектрисање

Наелектрисање или електрични набој је једна од основних особина неких субатомских честица којом се карактеришу електромагнетне интеракције (интеракције честица са електромагнетским пољем). Наелектрисана материја ствара електромагнетно поље. Наелектрисање је узрок електромагнетног поља, а такође подлеже дејству електромагнетних поља. Узајамно дејство наелектрисања и поља је узрок електромагнетне силе која представља једну од четири основне силе у природи.

У природи постоје две врсте наелектрисања. Договорено је да се ова наелектрисања обележавају алгебарским знацима „плус“ и „минус“. Употреба алгебарских знакова + и - је у складу са запаженим особинама сила које дејствују између два наелектрисана тела. Наелектрисања различитих знакова се привлаче што одговара чињеници да је производ два броја различитог знака увек негативан. Такође, наелектрисања истог знака се одбијају што је у складу са чињеницом да је производ два броја истог знака увек позитиван.

Наелектрисање је некада сматрано непрекидном и бесконачно дељивом особином. Данас знамо да постоји најмања количина наелектрисања. Она се везује за основно (елементарно) наелектрисање електрона. Свако наелектрисано тело у природи има вишак или мањак електрона. Стога се каже да је количина наелектрисања (некада се зове електрично оптерећење) коначан скуп елементарних количина електрицитета.

Округ Фрајзинг

Округ Фрајсинг (нем. Landkreis Freising, FS) је округ у немачкој држави Баварска. Припада регији Горња Баварска.

Површина округа је 801,76 км². Крајем 2007. имао је 164.692 становника. Има 24 насеља, а седиште управе је у граду Фрајсинг.

У доба Светог римског царства Фрајсинг је био држава под црквеном управом. Баварска је присајединила ову државу 1803.

Округ се налази северно од Минхена и у њему је Аеродром Минхен. Због близине метрополе привреда је у Фрајсингу доста развијена. Реке Изар и Ампер теку кроз округ од југозапада ка североистоку.

Омов закон

Омов закон каже да је струја која пролази кроз проводник између две тачке директно пропорционална напону на истим тачкама тог проводника. Уводећи меру пропорционалности, отпор, долази се до математичке једначине која описује однос:

где је R електрични отпор (Ом), I јачина струје (Ампер), а U електрични напон (Волт).

Тачније, Омов закон говори да је R у овој једначини константа, независна од вредности струје.

Закон је назван по немачком физичару Георгу Ому, који га је објавио 1827. године, описујући мерења примењених напона и струја кроз проста електрична кола која су садржала различите дужине проводника. Објавио је мало компликованије једначине од горепоменуте преко којих је објаснио своје експерименте. Горе описана једначина је данашња форма Омовог закона.

У физици, термин Омов закон се такође користи при различитим уопштавањима закона кога је оригинално формулисао Ом. Најједноставнија формулација овога је Омов закон у локалном облику:

где је J густина струје на датом месту резистивног материјала, E је електрично поље на датом месту, и σ је параметар који зависи од материјала и назива се проводљивост материјала. За ову формулацију Омовог закона је заслужан Густав Кирхоф.

Пермеабилност (електромагнетизам)

Магнетна пермеабилност је електромагнетна особина материјала која показује интензитет магнетизације тела када су она изложена спољном магнетном пољу. Пермеабилност је величина која одређује пропусност неког материјала за магнетно поље. Што је пермеабилност већа, то лакше је успоставити магнетно поље у том материјалу. Магнетна пермеабилност се означава грчким словом ми (μ). Термин магнетна пермеабилност измислио је Оливер Хевисајд септембра 1885.

У јединицама SI система, пермеабилност се изражава у Хенријима по метру (H/m), или у Њутнима по Амперу на квадрат (N/A²) или Волт*секунда на Ампер*метар (Vs/Am). Константа је позната као универзална магнетна константа или магнетна пермеабилност вакуума. Њена вредност је = 4π×10−7 N/A².

Сименс (јединица)

Сименс (енг. siemens; симбол: S) је СИ изведена јединица за мерење електричне проводљивости, будући да је реципрочни ом (Ω), названа по Вернеру фон Сименсу. Однос између електричних јединица је:

Формула за израчунавање проводљивости гласи:

G = 1 / R = S

Пример: G = 1 / 6 Ω = 0,1667 S

Мо (енг. mho) је сада ексцентрично име за ову јединицу електричне проводљивости, једнакој 1 Ω−1. Изведена је од писања речи ом уназад. Његов симбол је (обрнуто написано слово Ω). Јединица сименс се користи универзално у науци и примарно у применама у електрици, док се мо користи превасходно у применама у електроници.

Хаг ан дер Ампер

Хаг ан дер Ампер (њем. Haag an der Amper) општина је у њемачкој савезној држави Баварска. Једно је од 24 општинска средишта округа Фрајзинг. Према процјени из 2010. у општини је живјело 2.908 становника. Посједује регионалну шифру (AGS) 9178129.

Хенри

Хенри (енг. henry; симбол: H) је СИ јединица за индукцију. Ако је стопа промене струје у колу 1 ампер по секунди и резултујућа електромоторна сила износи један волт, онда је индуктивност тог кола један хенри.

Хенри је дефинисан као V·A-1·s = m²·kg·s-2·A-2 у СИ јединицама.

Јединица је добила име по америчком научнику Џозефу Хенрију.

Основне јединице
Изведене јединице
Остале прихваћене јединице
Види још

На другим језицима

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.