Perbezaan Utama – Ampere lwn Coulomb
Ampere dan Coulomb ialah dua unit ukuran yang digunakan untuk mengukur arus. Arus dalam konduktor diukur dalam Amperes, manakala Coulombs mengukur jumlah cas. Satu ampere adalah sama dengan aliran satu coulomb cas dalam satu saat. Tidak seperti coulomb, yang mengukur jumlah cas, ampere mengukur seberapa pantas jumlah cas bergerak. Ini ialah perbezaan utama antara Ampere dan Coulomb.
Arus elektrik berlaku di dalam konduktor apabila pembawa cas di dalam konduktor bergerak melaluinya di bawah kesan perbezaan voltan. Contoh yang sangat biasa tentang bagaimana arus berlaku ialah air yang mengalir melalui paip. Jika paip disimpan secara mendatar, tidak akan ada aliran di dalamnya; jika ia dicondongkan sekurang-kurangnya sedikit, ia akan mewujudkan perbezaan potensi antara kedua-dua hujung dan air akan mula mengalir melalui paip. Semakin tinggi cerun, semakin tinggi beza keupayaan, oleh itu, semakin tinggi jumlah air yang mengalir sesaat. Begitu juga, jika perbezaan voltan antara dua hujung wayar lebih tinggi, jumlah cas yang mengalir akan lebih tinggi, menjadikan arus tinggi.
Apakah itu Ampere?
Unit pengukur arus, Ampere, dinamakan sempena ahli matematik dan fizik Perancis André-Marie Ampère yang dianggap sebagai bapa elektrodinamik. Ampere juga dipanggil sebagai amp, ringkasnya.
Hukum daya Ampere menyatakan bahawa dua wayar elektrik selari yang membawa arus mengenakan daya antara satu sama lain. Sistem Bersatu Antarabangsa (SI) mentakrifkan satu ampere berdasarkan Undang-undang Daya Ampere ini; “Amper ialah arus malar yang, jika dikekalkan dalam dua konduktor selari lurus dengan panjang tak terhingga, keratan rentas bulat yang boleh diabaikan, dan dipisahkan satu meter dalam vakum, akan menghasilkan antara konduktor ini daya yang sama dengan 2×10−7 newton setiap meter panjang”.
Rajah 01: Definisi SI bagi Ampere
Menurut Hukum Ohm, arus berkaitan dengan voltan sebagai:
V=I x R
R ialah rintangan konduktor pembawa arus. Kuasa P yang digunakan oleh beban berkaitan dengan arus yang mengalir melaluinya dan voltan yang dibekalkan mengikut:
P=V x I
Ini boleh digunakan untuk memahami kuantiti ampere. Pertimbangkan seterika elektrik yang mempunyai kadaran 1000 W, yang disambungkan kepada talian kuasa 230 V. Jumlah arus yang digunakan untuk memanaskan boleh dikira sebagai:
P=VI
1000 W=230 V ×I
Saya=1000/230
I=4.37 A
Berbanding dengan itu, dalam kimpalan arka elektrik, rasuk arus hampir 1000 A digunakan untuk mencairkan rod besi. Jika bolt kilat dipertimbangkan, arus yang dihantar oleh kilat kilat purata adalah kira-kira 10, 000 amp. Tetapi, kilat kilat 100, 000 amp juga telah diukur.
Arus diukur menggunakan Ammeter. Ammeter berfungsi dalam teknik yang berbeza. Dalam ammeter gegelung bergerak, gegelung yang dipasang di sepanjang diameter gegelung dibekalkan dengan arus yang diukur. Gegelung diletakkan di antara dua kutub magnet; N dan S. Mengikut Peraturan Tangan Kiri Flemming, daya teraruh pada konduktor pembawa arus yang diletakkan dalam medan magnet. Oleh itu, daya pada gegelung yang dipasang memutarkan gegelung di sekeliling diameternya. Jumlah pesongan di sini adalah berkadar dengan arus melalui gegelung; dengan itu, pengukuran boleh diambil. Walau bagaimanapun, pendekatan ini memerlukan memecahkan konduktor dan meletakkan ammeter di tengah. Memandangkan ini tidak boleh dilakukan dalam sistem berjalan, kaedah magnet digunakan dalam meter pengapit untuk mengukur kedua-dua arus AC dan DC tanpa sentuhan fizikal dengan konduktor.
Rajah 02: Ammeter Jenis Gegelung Bergerak
Apakah itu Coulomb?
Unit SI Coulomb, yang digunakan untuk mengukur cas elektrik, dinamakan sempena ahli fizik Charles-Augustin de Coulomb yang memperkenalkan hukum Coulomb. Undang-undang Coulomb menyatakan bahawa apabila dua cas q1 dan q2diletakkan jarak r, satu daya bertindak pada setiap cas mengikut:
F=(keq1q2)/r
Di sini, ke ialah pemalar Coulomb. Coulomb (C) adalah sama dengan cas kira-kira 6.241509×1018 bilangan elektron atau proton. Oleh itu, cas bagi satu elektron boleh dikira sebagai 1.602177×10−19 C. Caj elektrik statik diukur menggunakan elektrometer. Seperti dalam contoh seterika elektrik sebelum ini, jumlah cas yang masuk ke dalam seterika dalam satu saat boleh dikira sebagai:
I=Q/t
Q=4.37 A ×1 s
Q=4.37 C
Semasa kilat kilat, kira-kira 15 coulomb cas boleh mengalirkan arus 30, 000 A ke bumi dari awan dalam pecahan sesaat. Walau bagaimanapun, awan guruh boleh menampung ratusan coulomb cas semasa kilat.
Caj juga diukur dalam jam ampere (Ah=A x h) dalam bateri. Bateri telefon mudah alih biasa 1500 mAh (secara teorinya) memegang 1.5 A x 3600s=5400 C cas, dan untuk memahami pengecasan, ia dinyatakan sebagai bateri boleh memberikan arus 1500 mA dalam masa sejam.
Apakah perbezaan antara Ampere dan Coulomb?
Ampere lwn Coulomb |
|
| Ampere ialah unit SI untuk mengukur arus elektrik. Caj unit yang melepasi satu titik dalam masa satu saat dipanggil satu ampere. | Coulomb ialah unit SI untuk mengukur cas elektrik. Satu coulomb adalah sama dengan cas yang dipegang oleh 6.241509×1018 proton atau elektron. |
| Ukuran | |
| Ammeter digunakan untuk mengukur arus. | Caj diukur menggunakan Elektrometer. |
| Definisi | |
| Arus ditakrifkan oleh SI dengan hukum daya Ampere, dengan mengambil kira daya yang bertindak pada konduktor pembawa arus. | Coulomb secara rasmi ditakrifkan sebagai Ampere-saat yang mengaitkan cas dengan arus. |
Musim Panas – Ampere lwn Coulomb
Ampere digunakan untuk mengukur aliran cas elektrik, tidak seperti Coulomb, yang digunakan untuk mengukur cas elektrik statik. Walaupun Ampere berkaitan dengan Coulomb mengikut definisi, Ampere ditakrifkan tanpa menggunakan cas, tetapi menggunakan daya yang bertindak pada konduktor pembawa arus. Ini ialah perbezaan antara Ampere dan Coulomb.
