Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan konverteres ampere til elektroner pr. Sekund

Fysikere tilskriver elektricitet til bevægelsen af elektroner, disse små, elektrisk negative partikler, der omkranser hvert atom. Enheden med elektrisk strøm er amperen, opkaldt efter den franske fysiker fra det 19. århundrede André-Marie Ampère. Per definition er en ampere lig med en coulomb pr. Sekund. For at beregne antallet af elektroner i en ampere skal du derfor kende ladningen af et individuelt elektron i coulombs. Det viser sig at være 1.602 × 10 -19 coulombs. Det er al den information, du har brug for for at konvertere ampere til elektroner pr. Sekund.

TL; DR (for lang; læste ikke)

I en nuværende ampere, 6.242 × 10 18 elektroner strømmer hvert sekund. Multiplicer strømstyrken med dette antal for at finde antallet af elektroner, der flyder i kredsløbet per sekund.
Hvad er en Coulomb?

Coulomb er en statisk ladningsenhed i MKS (meter, "kilogram, second) measurement system.", 3, [[Det blev opkaldt efter en anden fransk fysiker, Charles Augustin de Coulomb, der udførte det meste af sit arbejde i det 18. århundrede. Definitionen af coulomb er baseret på statcoulomb, en ladningsenhed i CGS-systemet (centimeter, gram, sekunder). Dette blev oprindeligt defineret som den ladning, der kræves af to lige så ladede partikler adskilt med 1 centimeter for at afvise hinanden med en kraft på 1 dyne. Du kan udlede coulombs fra statcoulombs, men nutidige forskere definerer normalt coulombs i form af ampere, ikke omvendt. Definitionen på 1 coulomb er den ladningsmængde, der føres i et sekund af en strøm på 1 ampere. Videnskabsmænd kender tilfældigvis ladningen af en individuel elektron, dog takket være et berømt eksperiment, der blev udført i begyndelsen af det 20. århundrede.
Millikan's Oil Drop Experiment -

Den amerikanske fysiker Robert Millikan gennemførte oliedråbeeksperimentet i 1909 ", and it earned him the Nobel Prize.", 3, [[Han placerede et ladet dråbe olie mellem to elektrisk ladede plader og justerede spændingen, indtil dråbet blev ophængt i luft. Fordi han kunne beregne tyngdekraften på dråbet og kraften i det elektriske felt, kunne han bestemme ladningen på dråbet. Han gennemførte eksperimentet med en række ladninger på drop og fandt, at ladningen altid varierede med et multiplum af et bestemt antal, hvilket han konkluderede var ladningen på en individuel elektron. Det viste sig at være 1,602 × 10 -19 coulombs.
Antallet af elektroner pr. Sekund i en ampere.

Ét elektron har en ladning på 1,602 × 10 -19 coulombs, så Du kan finde antallet af elektroner i en ladning ved 1 coulomb ved at tage det inverse af dette nummer. Gør du regnestykket, finder du:

1 coulomb \u003d 6.242 × 10 18 elektroner

1 ampere er lig med 1 coulomb per sekund, hvilket betyder:

1 ampere \u003d 6.242 × 10 18 elektroner pr. sekund. - Konvertering fra ampere til elektroner pr. sekund.

Forholdet afledt ovenfor udgør en konverteringsfaktor. For at konvertere fra ampere til elektroner pr. Sekund skal du multiplicere denne konverteringsfaktor med den aktuelle styrke i ampere. For eksempel strømmer 15 × (6.242 × 10 18) i en strøm på 15 ampere \u003d 9.363 × 10 19 elektroner pr. Sekund. I en strøm på 7 mA (0,007 ampere) strømmer 4.369 × 10 16 elektroner pr. Sekund.