Sådan konverteres forstærkere til elektroner pr. Sekund

Fysikere tilskriver elektricitet til bevægelsen af ​​elektroner, de små, elektrisk negative partikler, der omgiver hvert atom. Enheden for elektrisk strøm er amperen, der er opkaldt efter fransk fysiker André-Marie Ampère fra det 19. århundrede. Per definition er en ampere lig med en coulomb per sekund. For at beregne antallet af elektroner i en ampere, skal du derfor vide ladningen af ​​en individuel elektron i coulombs. Det viser sig at være 1.602 × 10 ^{-19 coulombs. Det er al den information, du har brug for at konvertere ampere til elektroner pr. Sekund.}

TL; DR (for lang, ikke læst)

I en ampere af nuværende, 6.242 × 10 ^{18 elektroner flyder hvert sekund. Multiply strømstyrken af ​​strømmen med dette tal for at finde antallet af elektroner, der strømmer i kredsløbet i sekundet.}

Hvad er en Coulomb?

Coulomb er enheden af ​​statisk ladning i MKS (meter, kilogram, andet) målesystem. Det blev opkaldt efter en anden fransk fysiker, Charles Augustin de Coulomb, der gjorde det meste af sit arbejde i det 18. århundrede. Definitionen af ​​coulomb er baseret på statcoulomb, en ladningsenhed i CGS (centimeter, gram, sekunder) system. Dette blev oprindeligt defineret som ladningen, der var nødvendig af to lige ladede partikler adskilt af 1 centimeter for at afstøde hinanden med en kraft på 1 dyn. Du kan udlede coulombs fra statcoulombs, men nutidige forskere definerer normalt coulombs i form af ampere, ikke omvendt. Definitionen af ​​1 coulomb er mængden af ​​ladning båret i et sekund med en strøm på 1 ampere. Forskere er derimod ved at kende en enkelt elektrons ladning, takket være et berømt eksperiment, der blev udført i begyndelsen af ​​det 20. århundrede.

Millikans olieforsøgseksperiment

Amerikanske fysiker Robert Millikan gennemførte oliedråben eksperiment i 1909, og det gav ham nobelprisen. Han lagde et opladet oliefald mellem to elektrisk ladede plader og justerede spændingen, indtil dråbet blev suspenderet i luft. Fordi han kunne beregne tyngdekraften på dråbet og kraften i det elektriske felt, kunne han bestemme ladningen på dråben. Han gennemførte eksperimentet med en række ladninger på dråben og fandt ud af, at ladningen altid varierede med et multiplum af et bestemt tal, hvilket han konkluderede var ladningen på en individuel elektron. Det viste sig at være 1.602 × 10 ^{-19 coulombs.}

Antallet elektroner pr. Sekund i en Ampere

En elektron har en afgift på 1,602 × 10 ^{-19 coulombs, så du kan finde antallet af elektroner i 1 coulomb af ladning ved at tage omvendt af dette nummer. At lave den aritmetiske finder du:}

1 coulomb = 6.242 × 10 ^{18 elektroner}

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

1 ampere = 6.242 × 10 ^{18 elektroner pr. sekund}

Konvertering fra ampere til elektroner pr. sekund

Forholdet afledt ovenfor udgør en konverteringsfaktor. At konvertere fra ampere til elektroner pr. Sekund, formere denne konverteringsfaktor med den nuværende styrke i ampere. I en strøm på 15 ampere strømmer 15 × (6.242 × 10 ^{18) = 9.363 × 10 19 elektroner per sekund. I en strøm på 7 mA (0.007 ampere) strømmer 4.369 × 10 16 elektroner per sekund.}