Ključna razlika – Amper vs Coulomb
Amper i Kulon su dvije mjerne jedinice koje se koriste za mjerenje struje. Struja u provodniku se mjeri u amperima, dok kuloni mjere količinu naelektrisanja. Jedan amper je jednak protoku jednog kulona naelektrisanja u sekundi. Za razliku od kulona, koji mjeri količinu naboja, amper mjeri koliko se brzo kreće količina naboja. Ovo je ključna razlika između Ampera i Coulomba.
Električna struja se javlja unutar provodnika kada se nosioci naelektrisanja unutar provodnika kreću kroz njega pod dejstvom razlike napona. Vrlo čest primjer kako nastaje struja je voda koja teče kroz cijev. Ako se cijev drži vodoravno, neće biti protoka unutar nje; ako je barem malo nagnut, stvorit će potencijalnu razliku između dva kraja i voda će početi teći kroz cijev. Što je veći nagib, veća je razlika potencijala, dakle, veća je količina protoka vode u sekundi. Slično tome, ako je razlika napona između dva kraja žice veća, količina naboja kroz koju teče bit će veća, stvarajući veliku struju.
Šta je amper?
Mjerna jedinica struje, Amper, dobila je ime po francuskom matematičaru i fizičaru André-Marie Ampereu koji se smatra ocem elektrodinamike. Amperi se ukratko nazivaju i pojačala.
Amperov zakon o sili kaže da dvije paralelne električne žice koje vode struju nalažu silu jedna na drugu. Međunarodni sistem jedinica (SI) definira jedan amper na osnovu ovog zakona o sili Ampera; „Amper je ona konstantna struja koja bi, ako bi se održavala u dva ravna paralelna provodnika beskonačne dužine, zanemarljivog kružnog poprečnog presjeka, i smještena jedan metar jedan od drugog u vakuumu, proizvela između ovih vodiča silu jednaku 2×10−7 njutna. po metru dužine”.
Slika 01: SI definicija ampera
Prema Ohmovom zakonu, struja je povezana sa naponom kao:
V=I x R
R je otpor strujnog provodnika. Snaga P koju troši opterećenje odnosi se na struju koja teče kroz njega i dovedeni napon prema:
P=V x I
Ovo se može koristiti za razumijevanje količine ampera. Zamislite električnu peglu snage 1000 W, koja je povezana na strujni vod od 230 V. Količina struje koju troši da bi se zagrejala može se izračunati kao:
P=VI
1000 W=230 V ×I
I=1000/230
I=4,37 A
U poređenju sa tim, kod elektrolučnog zavarivanja, strujni snop od skoro 1000 A koristi se za topljenje gvozdene šipke. Ako se uzme u obzir munja, struja koju daje prosječni bljesak munje je oko 10 000 ampera. Ali, izmjeren je i bljesak munje od 100 000 ampera.
Struja se mjeri pomoću ampermetra. Ampermetar radi u različitim tehnikama. U ampermetru s pokretnim zavojnicama, zavojnica postavljena duž prečnika zavojnice se napaja izmjerenom strujom. Zavojnica je postavljena između dva magnetna pola; N i S. Prema Flemmingovom pravilu lijeve ruke, sila se inducira na provodnik koji nosi struju koji je stavljen u magnetsko polje. Zbog toga sila na montiranu zavojnicu rotira zavojnicu oko njegovog prečnika. Količina otklona ovdje je proporcionalna struji kroz zavojnicu; prema tome, mjerenje se može izvršiti. Međutim, ovaj pristup zahtijeva prekid provodnika i postavljanje ampermetra u sredinu. Pošto se to ne može učiniti u sistemu koji radi, magnetna metoda se koristi u klemama za mjerenje i izmjenične i istosmjerne struje bez fizičkog kontakta sa provodnikom.
Slika 02: Ampermetar tipa pokretne zavojnice
Šta je Coulomb?
SI jedinica Coulomb, koja se koristi za mjerenje električnih naboja, dobila je ime po fizičaru Charles-Augustinu de Coulomb-u koji je uveo Coulombov zakon. Coulombov zakon kaže da kada su dva naboja q1 i q2razmaknuta r, sila djeluje na svaki naboj prema:
F=(keq1q2)/r
Ovdje, ke je Kulonova konstanta. Kulon (C) je jednak naboju od otprilike 6,241509×1018 broja elektrona ili protona. Dakle, naboj jednog elektrona može se izračunati kao 1,602177×10−19 C. Statički električni naboj se mjeri pomoću elektrometra. Kao iu prethodnom primjeru električne pegle, količina naboja koja prelazi u peglu u jednoj sekundi može se izračunati kao:
I=Q/t
Q=4,37 A ×1 s
Q=4.37 C
Tokom bljeska munje, oko 15 kulona naboja moglo bi proći struju od 30 000 A do zemlje iz oblaka u djeliću sekunde. Međutim, grmljavinski oblak može zadržati stotine kulona naboja tokom munje.
Punjenje se takođe meri u amper-satima (Ah=A x h) u baterijama. Tipična baterija mobilnog telefona od 1500 mAh (teoretski) drži 1,5 A x 3600s=5400 C napunjenosti, a da bismo imali smisao napunjenosti, izraženo je kao baterija može osigurati struju od 1500 mA u roku od jednog sata.
Koja je razlika između ampera i kulona?
Amper vs Coulomb |
|
| Amper je SI jedinica za mjerenje električne struje. Jedinični naboj koji prođe tačku unutar jedne sekunde naziva se jedan amper. | Coulomb je SI jedinica za mjerenje električnog naboja. Jedan kulon je jednak naboju koji drže 6,241509×1018 protoni ili elektroni. |
| Merenje | |
| Ampermetar se koristi za mjerenje struje. | Punjenje se mjeri pomoću elektrometara. |
| Definicija | |
| Struja je definisana SI sa Amperovim zakonom sile, uzimajući u obzir silu koja djeluje na strujne provodnike. | Coulomb je formalno definiran kao amper-sekunda koja povezuje naboj sa strujom. |
Summery – Amper vs Coulomb
Amper se koristi za mjerenje protoka električnih naboja, za razliku od Coulomb-a, koji se koristi za mjerenje statičkog električnog naboja. Iako je Amper po definiciji povezan s Kulonom, Amper je definiran bez korištenja naboja, već pomoću sile koja djeluje na provodnik sa strujom. Ovo je razlika između ampera i kulona.
