Sleutelverskil – Ampere vs Coulomb
Ampere en Coulomb is twee meeteenhede wat gebruik word om die stroom te meet. Die stroom in 'n geleier word in ampere gemeet, terwyl Coulombs die hoeveelheid lading meet. Een ampère is gelyk aan die vloei van een coulomb van 'n lading in 'n sekonde. Anders as coulomb, wat die hoeveelheid lading meet, meet ampere hoe vinnig die hoeveelheid lading beweeg. Dit is die sleutelverskil tussen Ampere en Coulomb.
'n Elektriese stroom vind binne 'n geleier plaas wanneer die ladingdraers binne die geleier daardeur beweeg onder die effek van 'n spanningsverskil.'n Baie algemene voorbeeld van hoe die stroom ontstaan, is die water wat deur 'n pyp vloei. As die pyp horisontaal gehou word, sal daar geen vloei daarin wees nie; as dit ten minste effens gekantel word, sal dit 'n potensiaalverskil tussen die twee ente skep en water sal deur die pyp begin vloei. Hoe hoër die helling, hoe groter is die potensiaalverskil, dus hoe groter vloei die hoeveelheid water per sekonde. Net so, as die spanningsverskil tussen die twee punte van 'n draad hoër is, sal die hoeveelheid lading wat deurvloei hoër wees, wat hoë stroom maak.
Wat is Ampere?
Die meeteenheid van stroom, Ampere, is vernoem na 'n Franse wiskundige en fisikus André-Marie Ampère wat as die vader van elektrodinamika beskou word. Ampere word ook kortweg versterkers genoem.
Ampere se kragwet bepaal dat twee parallelle elektriese drade wat stroom dra 'n krag op mekaar uitoefen. International Systems of Unites (SI) definieer een ampère gebaseer op hierdie Ampere's Force Law; Die ampère is daardie konstante stroom wat, as dit in twee reguit parallelle geleiers van oneindige lengte, van weglaatbare sirkelvormige deursnee gehandhaaf word, en een meter van mekaar in vakuum geplaas word, tussen hierdie geleiers 'n krag gelykstaande aan 2×10−7 newton sal produseer per meter lengte”.
Figuur 01: SI-definisie van ampere
Deur Ohm se wet is stroom verwant aan spanning as:
V=I x R
R is die weerstand van die stroomdraende geleier. Die drywing P wat deur 'n las verbruik word hou verband met die stroom wat daardeur vloei en die verskafde spanning volgens:
P=V x I
Dit kan gebruik word om die hoeveelheid van 'n ampère te verstaan. Oorweeg 'n elektriese strykyster met 1000 W-gradering, wat aan die kraglyn van 230 V gekoppel is. Die hoeveelheid stroom wat dit verbruik om op te warm, kan bereken word as:
P=VI
1000 W=230 V ×I
I=1000/230
I=4,37 A
Vergeleke daarmee, in elektriese boogsweiswerk, word 'n stroomstraal van byna 1000 A gebruik om 'n ysterstaaf te smelt. As 'n weerligstraal oorweeg word, is die stroom wat deur 'n gemiddelde weerligflits gelewer word ongeveer 10 000 ampere. Maar 'n 100 000 amp weerligflits is ook gemeet.
Stroom word gemeet met Ammeter. Ammeter werk in verskillende tegnieke. In 'n bewegende spoel ammeter word 'n spoel wat langs die spoel se deursnee gemonteer is, van die gemete stroom voorsien. Die spoel word tussen twee magnetiese pole geplaas; N en S. Volgens Flemming se linkerhandreël word 'n krag op 'n stroomdraende geleier geïnduseer wat in magnetiese veld geplaas word. Daarom draai die krag op die gemonteerde spoel die spoel om sy deursnee. Die hoeveelheid defleksie hier is eweredig aan die stroom deur die spoel; dus kan die meting geneem word. Hierdie benadering vereis egter dat die geleier gebreek word en die ammeter in die middel geplaas word. Aangesien dit nie in 'n lopende stelsel gedoen kan word nie, word 'n magnetiese metode in klemmeters gebruik om beide WS- en GS-strome te meet sonder 'n fisiese kontak met die geleier.
Figuur 02: Bewegende spoeltipe ammeter
Wat is Coulomb?
Die SI-eenheid Coulomb, wat gebruik word om elektriese ladings te meet, is vernoem na die fisikus Charles-Augustin de Coulomb wat Coulomb se wet bekendgestel het. Coulomb se wet bepaal dat wanneer twee ladings q1 en q2op 'n afstand van mekaar geplaas word, 'n krag op elke lading inwerk volgens:
F=(keq1q2)/r
Hier, ke is Coulomb se konstante. 'n Coulomb (C) is gelyk aan die lading van ongeveer 6,241509×1018 aantal elektrone of protone. Gevolglik kan die lading van 'n enkele elektron bereken word as 1,602177×10−19 C. Statiese elektriese lading word gemeet met behulp van 'n elektrometer. Soos in die vorige voorbeeld van 'n elektriese yster, kan die hoeveelheid lading wat binne een sekonde in die yster gaan, bereken word as:
I=V/t
Q=4,37 A ×1 s
Q=4,37 C
Tydens 'n weerligflits kan ongeveer 15 coulombs lading 'n stroom van 30 000 A binne 'n breukdeel van 'n sekonde vanaf 'n wolk grond toe laat gaan. 'n Donderwolk kan egter honderde coulombs lading hou tydens weerlig.
Lading word ook gemeet in ampère-ure (Ah=A x h) in batterye. 'n Tipiese selfoonbattery van 1500 mAh (teoreties) hou 1,5 A x 3600s=5400 C lading, en om 'n sin te maak van die lading, word dit uitgedruk as die battery kan 1500 mA stroom binne 'n uur verskaf.
Wat is die verskil tussen Ampere en Coulomb?
Ampere vs Coulomb |
|
| Ampere is die SI-eenheid om die elektriese stroom te meet. 'n Eenheidslading wat 'n punt binne een sekonde verbysteek, word een ampère genoem. | Coulomb is die SI-eenheid om die elektriese lading te meet. Een coulomb is gelyk aan die lading wat deur 6,241509×1018 protone of elektrone gehou word. |
| Measurement | |
| Ammeter word gebruik om die stroom te meet. | Lading word gemeet met behulp van elektrometers. |
| Definisie | |
| Stroom word gedefinieer deur SI met Ampere se kragwet, met inagneming van die krag wat op stroomdraende geleiers inwerk. | Coulomb word formeel gedefinieer as Ampere-sekonde wat die lading in verband bring met stroom. |
Summery – Ampere vs Coulomb
Ampere word gebruik om die vloei van elektriese ladings te meet, anders as Coulomb, wat gebruik word om die statiese elektriese lading te meet. Alhoewel Ampere per definisie verwant is aan Coulomb, word Ampere gedefinieer sonder om die lading te gebruik, maar met behulp van 'n krag wat op 'n stroomdraende geleier inwerk. Dit is die verskil tussen Ampere en Coulomb.
