Amperio

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Amperio (designación rusa: A; internacional: A) es una unidad de medida para la fuerza de la corriente eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades (SI) , una de las siete unidades SI básicas . En amperios, también se miden la fuerza magnetomotriz y la diferencia de potencial magnético (el nombre obsoleto es amperio-vuelta ) [1] : una fuerza magnetomotriz de 1 amperio (amperio-vuelta) es una fuerza magnetomotriz que crea un circuito cerrado a través del cual fluye una corriente igual a 1 amperio . Además del sistema SI, el amperio es una unidad de intensidad de corriente y es una de las unidades básicas del sistema de unidades MKSA .

Definición

El 16 de noviembre de 2018, en la XXVI Conferencia General de Pesos y Medidas , se adoptó una nueva definición del amperio, basada en el uso del valor numérico de la carga eléctrica elemental . La redacción, a partir del 20 de mayo de 2019, dice [2] [3] :

El amperio, símbolo A (A), es la unidad SI de corriente eléctrica. Se determina tomando como valor numérico fijo de la carga elemental e 1,602176634 × 10 −19 cuando se expresa en la unidad C , que corresponde a A c , donde la segunda se define como

 es la frecuencia de radiación correspondiente a la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio-133 [4] .

Historia

Origen

La unidad de medida propuesta en el 1er Congreso Internacional de Electricistas [5] (1881, París ) y adoptada en el Congreso Internacional de Electricidad (1893, Chicago ) [6] lleva el nombre del físico francés André Ampère . Originalmente se definió como una décima parte de la corriente del sistema CGSM (esta unidad, ahora conocida como abampere o bio , definía una corriente que produce una fuerza de 2 dinas por centímetro de longitud entre dos conductores delgados a una distancia de 1 cm ) [7] .

Amperio internacional

En 1893, se adoptó la definición de la unidad de corriente como la corriente necesaria para la deposición electroquímica de 1,118 miligramos de plata por segundo a partir de una solución de nitrato de plata [5] . Se asumió que el valor unitario no cambiaría, pero resultó que cambió en un 0,015 %. Esta unidad se conoció como el amperio internacional.

1948 definición

La definición de amperio, propuesta por el Comité Internacional de Pesas y Medidas en 1946 y adoptada por la IX Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) en octubre de 1948 , dice [8] [9] [10] :

El amperio es la intensidad de una corriente invariable que, al pasar por dos conductores rectilíneos paralelos de longitud infinita y área de sección circular despreciable, situados en el vacío a una distancia de 1 metro entre sí, provocaría una fuerza de interacción igual a 2 ⋅ en cada sección del conductor de 1 metro de largo 10 −7 newtons .

Por lo tanto, en realidad se devolvió la definición original.

De esta definición del amperio se deducía que la constante magnética es igual a H / m o, lo que es lo mismo, N /A² exactamente . Esta afirmación se vuelve clara si tenemos en cuenta que la fuerza de interacción de dos conductores paralelos infinitos ubicados a una distancia el uno del otro, a través de los cuales fluyen corrientes y por unidad de longitud, se expresa mediante la relación:

Después de que se cambiara la definición del metro en 1983 (a partir de 1960 se vinculó a la longitud de onda de una determinada radiación del átomo de criptón-86, y en 1983 se definió como la distancia que recorre la luz en un tiempo determinado) y quedó fijo (es decir, determinado exactamente ) el valor de la velocidad de la luz c , como resultado, el valor de la constante eléctrica ε 0 también quedó fijo , ya que ε 0 μ 0 es por definición igual a 1/ c 2 [6] :

F/m ≈ 8,85418781762039 × 10 −12 F metro −1 .

Sin embargo, la definición de amperio, adoptada en 1948, resultó difícil de implementar y, desde la década de 1980, los dispositivos cuánticos comenzaron a usarse como una implementación práctica del estándar de amperios que, utilizando la ley de Ohm , vinculaba el amperio al voltio y ohm ( 1 A \u003d 1 V / 1 Ohm ), y estos, a su vez, se realizaron utilizando el efecto Josephson y el efecto Hall cuántico como ciertas dependencias de la constante de Planck h y la carga elemental e . Por lo tanto, la fijación de los valores numéricos de la constante de Planck (necesaria principalmente para redefinir el kilogramo ) y la carga elemental hizo posible introducir una nueva definición del amperio, ligada a los valores de las constantes fundamentales [6] .

Definición de 2019

En 2018, en la 26ª CGPM , se adoptó la definición actual de amperio y entró en vigor al año siguiente (al mismo tiempo, se canceló la antigua definición de amperio, que estaba en vigor desde 1948). El valor del amperio no cambió cuando se cambió la definición. Sin embargo, el cambio en la definición condujo al hecho de que las expresiones anteriores para las constantes magnéticas y eléctricas μ 0 y ε 0 dejaron de ser precisas y comenzaron a realizarse solo numéricamente (pero con gran precisión) y están sujetas a medición experimental . La incertidumbre típica relativa de μ 0 y ε 0 es igual a la incertidumbre típica relativa de α ( constante de estructura fina ), es decir, 2,3 × 10 −10 en el momento de la adopción de la resolución de 2018 [11] .

Múltiplos y submúltiplos

De acuerdo con la descripción oficial completa del SI contenida en la versión actual del Folleto SI ( fr.  Folleto SI , eng.  El Folleto SI ), publicado por la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM) , los múltiplos y submúltiplos decimales de los amperios se forman utilizando prefijos SI estándar [9] [12] . El "Reglamento sobre unidades de cantidades permitidas para su uso en la Federación de Rusia", adoptado por el Gobierno de la Federación de Rusia , prevé el uso de los mismos prefijos en Rusia [13] .

múltiplos Dolnye
magnitud título designacion magnitud título designacion
10 1 A decaamperio sí daA 10 −1 A deciamperio Sí dA
10 2A _ hectoamperio decir ah decir ah 10 −2 A centiamperio SA California
10 3A _ kiloamperio kA kA 10 −3 A miliamperio mamá mamá
10 6A _ megaamperio MAMÁ MAMÁ 10 −6 A microamperio uA µA
10 9 A gigaamperio Georgia Georgia 10 −9 A nanoamperio sobre el n / A
10 12 A teraamperio ejército de reserva ejército de reserva 10 −12 A picoamperio Pensilvania Pensilvania
10 15 A petaamperio Pensilvania Pensilvania 10 −15 A femtoamperio F fa
10 18 A exaamperio EE. UU. EE. UU. 10 −18 A attoamperio Automóvil club británico Automóvil club británico
10 21 A zettaamperio POR ES 10 −21 A zeptoamperio por za
10 24 A iottaampere I A Ya 10 −24 A ioctoamperio I A ya
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Relación con otras unidades del SI

Si la corriente en el conductor es de 1 amperio, entonces en un segundo una carga igual a 1 culombio pasa a través de la sección transversal [14] .

Una diferencia de potencial de 1 voltio en los extremos de un conductor con una resistencia eléctrica de 1 ohm crea en él una corriente de 1 amperio.

Si un capacitor con una capacidad de 1 faradio se carga con una corriente de 1 amperio, entonces el voltaje en las placas aumentará 1 voltio cada segundo.

Si cambia la corriente a razón de 1 amperio por segundo en un conductor que tiene una inductancia de 1 henrio , se crea en él una fem de inducción igual a un voltio.

Véase también

Notas

  1. ↑ Fuerza magnetomotriz // Gran enciclopedia soviética
  2. ↑ Le Système international d'unités (SI) / El Sistema Internacional de Unidades (SI) . - BIPM, 2019. - Pág. 20, 132. - ISBN 978-92-822-2272-0 .
  3. ↑ Folleto SI, 2019 , pág. 16, 84.
  4. ↑ amperio (A) . www.npl.co.uk._ _ Consultado el 21 de mayo de 2019. Archivado desde el original el 20 de enero de 2021.
  5. ↑ 1 2 Historia del amperio , Tamaños, 1 de abril de 2014 , < http://www.sizes.com/units/ampHist.htm > . Consultado el 29 de enero de 2017. Archivado el 20 de octubre de 2016 en Wayback Machine . 
  6. ↑ Folleto 1 2 3 SI, 2019 , pág. 92-93.
  7. ↑ Kowalski, L, Una breve historia de las unidades SI en electricidad , Montclair , < http://alpha.montclair.edu/~kowalskiL/SI/SI_PAGE.HTML > Archivado el 29 de abril de 2009 en Wayback Machine . 
  8. ↑ Folleto SI, 2019 , pág. 48.
  9. ↑ 1 2 El folleto del SI Archivado el 26 de abril de 2006 en Wayback Machine . Descripción del SI en el sitio web de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas .
  10. ↑ Regulaciones sobre unidades de cantidades permitidas para uso en la Federación Rusa. Unidades básicas del Sistema Internacional de Unidades (SI) (enlace inaccesible) . Fundación Federal de Información para Asegurar la Uniformidad de las Medidas . Rosstandart . Consultado el 28 de febrero de 2018. Archivado desde el original el 18 de septiembre de 2017. 
  11. ↑ Folleto SI, 2019 , pág. 82-84.
  12. ↑ Folleto SI, 2019 , pág. 27
  13. ↑ Regulaciones sobre unidades de cantidades permitidas para uso en la Federación Rusa (enlace inaccesible) . Consultado el 28 de diciembre de 2014. Archivado desde el original el 5 de marzo de 2016. 
  14. ↑ Bodanis, David (2005), Electric Universe , Nueva York: Three Rivers Press, ISBN 978-0-307-33598-2 

Literatura

Enlaces

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