Diferència clau - Ampere vs Coulomb
Ampere i Coulomb són dues unitats de mesura que s'utilitzen per mesurar el corrent. El corrent en un conductor es mesura en amperes, mentre que els coulombs mesuren la quantitat de càrrega. Un amper és igual al flux d'un coulomb d'una càrrega en un segon. A diferència del coulomb, que mesura la quantitat de càrrega, l'ampere mesura la rapidesa amb què es mou la quantitat de càrrega. Aquesta és la diferència clau entre Ampere i Coulomb.
A l'interior d'un conductor es produeix un corrent elèctric quan els portadors de càrrega dins del conductor es mouen a través d'ell sota l'efecte d'una diferència de tensió. Un exemple molt comú de com es produeix el corrent és l'aigua que flueix per una canonada. Si la canonada es manté horitzontalment, no hi haurà flux al seu interior; si s'inclina almenys lleugerament, es crearà una diferència de potencial entre els dos extrems i l'aigua començarà a fluir per la canonada. Com més gran sigui el pendent, més gran és la diferència de potencial, per tant, més gran és la quantitat d'aigua per segon. De la mateixa manera, si la diferència de tensió entre els dos extrems d'un cable és més alta, la quantitat de càrrega que hi flueix serà més alta, la qual cosa augmentarà el corrent.
Què és Ampere?
La unitat de mesura del corrent, Ampere, rep el nom d'un matemàtic i físic francès André-Marie Ampère que es considera el pare de l'electrodinàmica. Els amperes també s'anomenen amperes, en resum.
La llei de força d'Ampere estableix que dos cables elèctrics paral·lels que transporten corrent s'imposen una força l'un a l' altre. International Systems of Unites (SI) defineix un ampere en funció de la Llei de la força d'aquesta Ampere; “L'ampere és aquell corrent constant que, si es mantingués en dos conductors rectes paral·lels de longitud infinita, de secció circular insignificant, i col·locats a un metre de distància en el buit, produiria entre aquests conductors una força igual a 2×10−7 newtons. per metre de llargada”.
Figura 01: Definició SI d'ampere
Per la llei d'Ohm, el corrent està relacionat amb la tensió com:
V=I x R
R és la resistència del conductor de corrent. La potència P consumida per una càrrega està relacionada amb el corrent que la travessa i la tensió subministrada segons:
P=V x I
Això es pot utilitzar per entendre la quantitat d'un ampere. Penseu en una planxa elèctrica amb una potència de 1000 W, que està connectada a la línia elèctrica de 230 V. La quantitat de corrent que consumeix per escalfar es pot calcular com:
P=VI
1000 W=230 V ×I
I=1000/230
I=4,37 A
En comparació amb això, en la soldadura per arc elèctric, s'utilitza un feix de corrent de gairebé 1000 A per fondre una vareta de ferro. Si es considera un llamp, el corrent subministrat per un llamp mitjà és d'uns 10.000 amperes. Però també s'ha mesurat un llamp de 100.000 amperes.
El corrent es mesura amb l'amperímetre. L'amperímetre funciona en diferents tècniques. En un amperímetre de bobina mòbil, una bobina muntada al llarg del diàmetre de la bobina es subministra amb el corrent mesurat. La bobina es col·loca entre dos pols magnètics; N i S. Segons la regla de la mà esquerra de Flemming, s'indueix una força sobre un conductor que porta corrent que es col·loca en un camp magnètic. Per tant, la força sobre la bobina muntada fa girar la bobina al voltant del seu diàmetre. La quantitat de deflexió aquí és proporcional al corrent a través de la bobina; així, es pot prendre la mesura. Tanmateix, aquest enfocament requereix trencar el conductor i col·locar l'amperímetre al mig. Atès que això no es pot fer en un sistema en funcionament, s'utilitza un mètode magnètic en pinces mesuradores per mesurar corrents AC i DC sense un contacte físic amb el conductor.
Figura 02: amperímetre de tipus bobina mòbil
Què és Coulomb?
La unitat SI Coulomb, que s'utilitza per mesurar càrregues elèctriques, rep el nom del físic Charles-Augustin de Coulomb que va introduir la llei de Coulomb. La llei de Coulomb estableix que quan dues càrregues q1 i q2es col·loquen a una distància r, una força actua sobre cada càrrega segons:
F=(keq1q2)/r
Aquí, ke és la constant de Coulomb. Un Coulomb (C) és igual a la càrrega d'aproximadament 6,241509×1018 nombre d'electrons o protons. Per tant, la càrrega d'un sol electró es pot calcular com 1,602177×10−19 C. La càrrega elèctrica estàtica es mesura amb un electròmetre. Com en l'exemple anterior d'una planxa elèctrica, la quantitat de càrrega que passa a la planxa en un segon es pot calcular com:
I=Q/t
Q=4,37 A ×1 s
Q=4,37 C
Durant un llamp, uns 15 coulombs de càrrega podrien fer passar un corrent de 30.000 A a terra des d'un núvol en una fracció de segon. Tanmateix, un núvol de tro podria contenir centenars de coulombs de càrrega durant els llamps.
La càrrega també es mesura en amperes-hora (Ah=A x h) a les bateries. Una bateria típica d'un telèfon mòbil de 1500 mAh (teòricament) té 1,5 A x 3600 s=5400 C de càrrega, i per fer una idea de la càrrega, s'expressa com la bateria pot proporcionar 1500 mA de corrent en una hora.
Quina diferència hi ha entre Ampere i Coulomb?
Ampere vs Coulomb |
|
| Ampere és la unitat SI per mesurar el corrent elèctric. Una unitat de càrrega que passa per un punt en un segon s'anomena un ampere. | Coulomb és la unitat SI per mesurar la càrrega elèctrica. Un coulomb és igual a la càrrega que tenen 6,241509×1018 protons o electrons. |
| Mesura | |
| Amperímetre s'utilitza per mesurar el corrent. | La càrrega es mesura amb electròmetres. |
| Definició | |
| La corrent es defineix per SI amb la llei de força d'Ampere, tenint en compte la força que actua sobre els conductors que transporten corrent. | Coulomb es defineix formalment com Ampere-segon que relaciona la càrrega amb el corrent. |
Summery - Ampere vs Coulomb
Ampere s'utilitza per mesurar el flux de càrregues elèctriques, a diferència de Coulomb, que s'utilitza per mesurar la càrrega elèctrica estàtica. Tot i que Ampere està relacionat amb Coulomb per definició, Ampere es defineix sense utilitzar la càrrega, però utilitzant una força que actua sobre un conductor que porta corrent. Aquesta és la diferència entre Ampere i Coulomb.
