Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Mis on kulinaar?
- Millikans õlilanguse eksperiment
- Elektronide arv sekundis ampris
- Teisendamine ampritest elektronideks sekundis
Füüsikud omistavad elektrienergiale elektri liikumise - need pisikesed elektriliselt negatiivsed osakesed, mis ümbritsevad iga aatomit. Elektrivoolu ühik on ampeer, mis sai nime 19. sajandi prantsuse füüsiku André-Marie Ampère järgi. Definitsiooni järgi on amprit võrdsustatud ühe kulbiga sekundis. Elektrienergia arvu arvutamiseks ühes amprides peate seetõttu teadma üksiku elektroni laengut kultiveerimistes. Selgub, et see on 1,602 × 10-19 coulombs. See on kogu teave, mida vajate võimendi muutmiseks elektronideks sekundis.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Voolu ühes amprites 6,242 × 1018 elektronid voolavad iga sekundi tagant. Korrutage voolu tugevus selle arvuga, et leida vooluringis sekundis voolavate elektronide arv.
Mis on kulinaar?
Kook on staatilise laengu ühik MKS (meeter, kilogramm, teine) mõõtmissüsteemis. See sai oma nime teise Prantsuse füüsiku Charles Augustin de Coulombi järgi, kes tegi suurema osa oma tööst 18. sajandil. Küünla määratlus põhineb statuulikul, CGS-i laadimisühikul (sentimeetrid, grammid, sekundid). Algselt defineeriti seda kui laengut, mida vajavad kaks võrdselt laetud osakest, mis olid eraldatud 1 sentimeetriga, et üksteist tõrjuda jõuga 1 dyne. Coulombaid saab tuletada statulookombidest, kuid kaasaegsed teadlased määratlevad coulombid tavaliselt amprites, mitte vastupidi. 1 kulbi määratlus on laengu suurus, mida kannab voolutugevus 1 amper ühe sekundiga. Teadlased teavad küll üksiku elektroni laengut, ehkki tänu kuulsale eksperimendile, mis viidi läbi 20. sajandi alguses.
Millikans õlilanguse eksperiment
Ameerika füüsik Robert Millikan viis õlilanguse katse läbi 1909. aastal ja see pälvis talle Nobeli preemia. Ta asetas laetud tilga õli kahe elektriliselt laetud plaadi vahele ja reguleeris pinget, kuni tilk oli õhus. Kuna ta oskas välja arvutada gravitatsioonijõu langusel ja elektrivälja jõu, sai ta määrata languse laengu. Ta viis eksperimendi läbi erinevate tilgutusega laengutega ja leidis, et laeng varieerus alati kindla arvu korrutisega, mille kohta ta järeldas, et laeng oli üksiku elektroni peal. Selgus, et see on 1,602 × 10-19 coulombs.
Elektronide arv sekundis ampris
Ühe elektroni laeng on 1,602 × 10-19 coulombs, nii et leiate elektronide arvu ühes laengukulbis, arvutades selle arvu ümber. Aritmeetikat tehes leiate:
1 kulbi = 6,242 × 1018 elektronid
1 amprit võrdub 1 kulbiga sekundis, mis tähendab:
1 amper = 6,242 × 1018 elektronid sekundis
Teisendamine ampritest elektronideks sekundis
Eespool tuletatud suhe kujutab teisendustegurit. Konverteerimiseks ampritest elektronideks sekundis, korrutage see teisendustegur voolutugevusega amprites. Näiteks voolutugevusega 15 amprit 15 × (6,242 × 1018) = 9.363 × 1019 elektronid voolavad sekundis. 7 mA (0,007 amprit) voolutugevusel 4,369 × 1016 elektronid voolavad sekundis.