Key skillnad – Ampere vs Coulomb
Ampere och Coulomb är två måttenheter som används för att mäta strömmen. Strömmen i en ledare mäts i ampere, medan Coulombs mäter mängden laddning. En ampere är lika med flödet av en coulomb av en laddning på en sekund. Till skillnad från coulomb, som mäter mängden laddning, mäter ampere hur snabbt mängden laddning rör sig. Detta är den viktigaste skillnaden mellan Ampere och Coulomb.
En elektrisk ström uppstår inuti en ledare när laddningsbärarna inuti ledaren rör sig genom den under inverkan av en spänningsskillnad. Ett mycket vanligt exempel på hur strömmen uppstår är vattnet som rinner genom ett rör. Om röret hålls horisontellt kommer det inte att finnas något flöde inuti det; om den lutar åtminstone något kommer det att skapa en potentialskillnad mellan de två ändarna och vatten kommer att börja rinna genom röret. Ju högre lutning, desto högre potentialskillnad, desto högre mängd vatten strömmar per sekund. På liknande sätt, om spänningsskillnaden mellan de två ändarna av en tråd är högre, kommer mängden laddning att strömma igenom att bli högre, vilket ger hög ström.
Vad är Ampere?
Mätenheten för ström, Ampere, är uppkallad efter en fransk matematiker och fysiker André-Marie Ampère som anses vara elektrodynamikens fader. Ampere kallas också för förstärkare, kort och gott.
Amperes kraftlag säger att två parallella elektriska ledningar som bär ström utövar en kraft på varandra. International Systems of Unites (SI) definierar en ampere baserat på denna Amperes Force Law; Amperen är den konstanta ström som, om den bibehålls i två raka parallella ledare med oändlig längd, med försumbar cirkulär tvärsektion och placerad en meter från varandra i vakuum, skulle producera en kraft lika med 2×10−7 newton mellan dessa ledare. per längdmeter”.
Figur 01: SI-definition av Ampere
I Ohms lag är ström relaterad till spänning som:
V=I x R
R är motståndet för den strömförande ledaren. Effekten P som förbrukas av en last relaterar till strömmen som flyter genom den och den tillförda spänningen enligt:
P=V x I
Detta kan användas för att förstå mängden av en ampere. Tänk på ett elektriskt strykjärn med 1 000 W effekt, som är anslutet till strömledningen på 230 V. Mängden ström det förbrukar för att värma upp kan beräknas som:
P=VI
1000 W=230 V ×I
I=1000/230
I=4,37 A
Jämfört med det, vid elektrisk bågsvetsning, används en strömstråle på nästan 1000 A för att smälta en järnstav. Om en blixt övervägs är strömmen som levereras av en genomsnittlig blixt cirka 10 000 ampere. Men en blixt på 100 000 ampere har också uppmätts.
Ström mäts med amperemeter. Amperemeter fungerar i olika tekniker. I en amperemeter med rörlig spole försörjs en spole monterad längs spolens diameter med den uppmätta strömmen. Spolen är placerad mellan två magnetiska poler; N och S. Enligt Flemmings vänsterhandsregel induceras en kraft på en strömförande ledare som är placerad i magnetfält. Därför roterar kraften på den monterade spolen spolen runt dess diameter. Mängden avböjning här är proportionell mot strömmen genom spolen; sålunda kan mätningen göras. Detta tillvägagångssätt kräver dock att ledaren bryts och amperemetern placeras i mitten. Eftersom detta inte kan göras i ett löpande system används en magnetisk metod i klämmätare för att mäta både AC- och DC-strömmar utan fysisk kontakt med ledaren.
Figur 02: Amperemeter för rörlig spole
Vad är Coulomb?
SI-enheten Coulomb, som används för att mäta elektriska laddningar, är uppkallad efter fysikern Charles-Augustin de Coulomb som introducerade Coulombs lag. Coulombs lag säger att när två laddningar q1 och q2placeras r avstånd från varandra, verkar en kraft på varje laddning enligt:
F=(keq1q2)/r
Här är ke Coulombs konstant. En Coulomb (C) är lika med laddningen av ungefär 6,241509×1018 antal elektroner eller protoner. Därför kan laddningen för en enskild elektron beräknas som 1,602177×10−19 C. Statisk elektrisk laddning mäts med en elektrometer. Liksom i föregående exempel på ett elektriskt strykjärn kan mängden laddning som passerar in i strykjärnet på en sekund beräknas som:
I=Q/t
Q=4,37 A ×1 s
Q=4,37 C
Under en blixt kan omkring 15 coulombs laddning passera en ström på 30 000 A till jord från ett moln på en bråkdel av en sekund. Ett åskmoln kan dock hålla hundratals coulombs laddning under blixten.
Charge mäts också i amperetimmar (Ah=A x h) i batterier. Ett typiskt mobiltelefonbatteri på 1500 mAh (teoretiskt) rymmer 1,5 A x 3600s=5400 C laddning, och för att förstå laddningen uttrycks det som att batteriet kan ge 1500 mA ström inom en timme.
Vad är skillnaden mellan Ampere och Coulomb?
Ampere vs Coulomb |
|
| Ampere är SI-enheten för att mäta den elektriska strömmen. En enhetsladdning som passerar en punkt inom en sekund kallas en ampere. | Coulomb är SI-enheten för att mäta den elektriska laddningen. En coulomb är lika med laddningen som hålls av 6,241509×1018 protoner eller elektroner. |
| Measurement | |
| Amperemeter används för att mäta strömmen. | Laddningen mäts med elektrometrar. |
| Definition | |
| Ström definieras av SI med Amperes kraftlag, med tanke på kraften som verkar på strömförande ledare. | Coulomb definieras formellt som Ampere-sekund som relaterar laddningen till ström. |
Sommar – Ampere vs Coulomb
Ampere används för att mäta flödet av elektriska laddningar, till skillnad från Coulomb, som används för att mäta den statiska elektriska laddningen. Även om Ampere per definition är relaterad till Coulomb, definieras Ampere utan att använda laddningen, utan med en kraft som verkar på en strömförande ledare. Det här är skillnaden mellan Ampere och Coulomb.
