Amperio
| amperio | |
|---|---|
 Modelo de demostración de un amperímetro de hierro móvil . A medida que aumenta la corriente a través de la bobina, el émbolo se introduce más en la bobina y el puntero se desvía hacia la derecha. | |
| Información general | |
| Unidad de sistema | Unidad base SI |
| Unidad de | Corriente eléctrica |
| Símbolo | A |
| Lleva el nombre de | André-Marie Ampère |
El amperio ( / æ m p ɛər / , Estados Unidos : / æ m p ɪər / ; [1] [2] [3] símbolo: A ), [4] a menudo acorta a amp , [5] es la unidad de base de corriente eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades (SI). [6] [7] Lleva el nombre de André-Marie Ampère(1775-1836), matemático y físico francés, considerado el padre del electromagnetismo .
El Sistema Internacional de Unidades define el amperio en términos de otras unidades base midiendo la fuerza electromagnética entre conductores eléctricos que transportan corriente eléctrica. El sistema CGS anterior tenía dos definiciones diferentes de corriente, una esencialmente igual a la del SI y la otra que usaba carga eléctrica como unidad base, con la unidad de carga definida midiendo la fuerza entre dos placas de metal cargadas. El amperio se definió entonces como un culombio de carga por segundo. [8] En SI, la unidad de carga, el culombio, se define como la carga transportada por un amperio durante un segundo.
Nuevas definiciones , en términos de constantes invariantes de la naturaleza, específicamente la carga elemental , entraron en vigor el 20 de mayo de 2019. [9]
Definición
El amperio se define tomando el valor numérico fijo de la carga elemental e como 1,602 176 634 × 10 −19 cuando se expresa en la unidad C, que es igual a A⋅s, donde el segundo se define en términos de ∆ ν Cs , la frecuencia de transición hiperfina del estado fundamental imperturbable del átomo de cesio-133. [10]
La unidad de carga del SI, el culombio , "es la cantidad de electricidad transportada en 1 segundo por una corriente de 1 amperio". [11] A la inversa, una corriente de un amperio es un culombio de carga que pasa por un punto determinado por segundo:
En general, la carga Q está determinada por la corriente constante I que fluye durante un tiempo t como Q = I t .
La corriente constante, instantánea y media se expresan en amperios (como en "la corriente de carga es de 1,2 A") y la carga acumulada (o pasada a través de un circuito) durante un período de tiempo se expresa en culombios (como en "la carga de la batería es30 000 C "). La relación del amperio (C / s) al culombio es la misma que la del vatio (J / s) al julio .
Historia
El amperio lleva el nombre del físico y matemático francés André-Marie Ampère (1775-1836), quien estudió electromagnetismo y sentó las bases de la electrodinámica . En reconocimiento a las contribuciones de Ampère a la creación de la ciencia eléctrica moderna, una convención internacional, firmada en la Exposición Internacional de Electricidad de 1881 , estableció el amperio como una unidad estándar de medida eléctrica para la corriente eléctrica.
El amperio se definió originalmente como una décima parte de la unidad de corriente eléctrica en el sistema de unidades centímetro-gramo-segundo . Esa unidad, ahora conocida como abampere , se definió como la cantidad de corriente que genera una fuerza de dos dinas por centímetro de longitud entre dos cables separados por un centímetro. [12] El tamaño de la unidad se eligió de modo que las unidades derivadas de ella en el sistema MKSA tuvieran un tamaño conveniente.
El "amperio internacional" fue una realización temprana del amperio, definido como la corriente que depositaría 0,001 118 gramos de plata por segundo de una solución de nitrato de plata . [13] Más tarde, mediciones más precisas revelaron que esta corriente es0.999 85 A .
Dado que la potencia se define como el producto de la corriente y el voltaje, el amperio se puede expresar alternativamente en términos de las otras unidades usando la relación I = P / V , y por lo tanto 1 A = 1 W / V. La corriente se puede medir con un multímetro , un dispositivo que puede medir voltaje, corriente y resistencia eléctricos.
Antigua definición en el SI
Hasta 2019, el SI definía el amperio de la siguiente manera:
El amperio es esa corriente constante que, si se mantiene en dos conductores paralelos rectos de longitud infinita, de sección circular despreciable, y se coloca a un metro de distancia en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a2 × 10 −7 newtons por metro de longitud. [14] : 113 [15]
La ley de fuerza de Ampère [16] [17] establece que existe una fuerza de atracción o repulsión entre dos cables paralelos que llevan una corriente eléctrica. Esta fuerza se utiliza en la definición formal del amperio.
La unidad de carga del SI, el culombio , se definió entonces como "la cantidad de electricidad transportada en 1 segundo por una corriente de 1 amperio". [14] : 144 Por el contrario, una corriente de un amperio es un culombio de carga que pasa por un punto determinado por segundo:
En general, la carga Q se determinó mediante la corriente constante I que fluye durante un tiempo t como Q = It .
Realización
El amperio estándar se obtiene con mayor precisión utilizando una balanza Kibble , pero en la práctica se mantiene mediante la ley de Ohm a partir de las unidades de fuerza y resistencia electromotriz , el voltio y el ohmio , ya que los dos últimos pueden vincularse a fenómenos físicos que son relativamente fáciles de asimilar. reproducir, el efecto Josephson y el efecto Hall cuántico , respectivamente. [18]
Las técnicas para establecer la realización de un amperio tienen una incertidumbre relativa de aproximadamente unas pocas partes en 10 7 , e implican realizaciones del vatio, el ohmio y el voltio. [18]
Ver también
- Amperímetro
- Ampacidad (capacidad de transporte de corriente)
- Corriente eléctrica
- Descarga eléctrica
- Analogía hidráulica
- Constante magnética
- Órdenes de magnitud (actual)
Referencias
- ^ Jones, Daniel (2011). Roach, Peter ; Setter, Jane ; Esling, John (eds.). Diccionario de pronunciación de Cambridge English (18th ed.). Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-0-521-15255-6.
- ^ Wells, John C. (2008). Diccionario de pronunciación Longman (3ª ed.). Longman. ISBN 978-1-4058-8118-0.
- ^ "amperio" . Diccionario Merriam-Webster . Consultado el 29 de septiembre de 2020 .
- ^ "2. Unidades base SI" , folleto SI (8ª ed.), BIPM, archivado desde el original el 7 de octubre de 2014 , consultado el 19 de noviembre de 2011
- ^ SI solo admite el uso de símbolos y desaprueba el uso de abreviaturas para unidades. "Bureau International des Poids et Mesures" (PDF) . 2006. p. 130 . Consultado el 21 de noviembre de 2011 .
- ^ "2.1. Unidad de corriente eléctrica (amperios)" , folleto SI (8ª ed.), BIPM, archivado desde el original el 3 de febrero de 2012 , consultado el 19 de noviembre de 2011
- ^ Definiciones de la unidad base: Ampere Archivado el 25 de abril de 2017 en Wayback Machine Physics.nist.gov. Consultado el 28 de septiembre de 2010.
- ^ Bodanis, David (2005), Electric Universe , Nueva York: Three Rivers Press, ISBN 978-0-307-33598-2
- ^ Proyecto de Resolución A "Sobre la revisión del Sistema Internacional de Unidades (SI)" para ser presentado a la CGPM en su 26a reunión (2018) (PDF)
- ^ "amperio (A)" . www.npl.co.uk . Consultado el 21 de mayo de 2019 .
- ^ El sistema internacional de unidades (SI) (PDF) (8ª ed.), Bureau International des Poids et Mesures , 2006, p. 144, archivado (PDF) desde el original el 5 de noviembre de 2013 .
- ^ Kowalski, L (1986), "Una breve historia de las unidades SI en electricidad" , The Physics Teacher , Montclair, 24 (2): 97–99, Bibcode : 1986PhTea..24 ... 97K , doi : 10.1119 / 1.2341955 , archivado desde el original el 14 de febrero de 2002
- ^ Historia del amperio , tamaños, 1 de abril de 2014, archivado desde el original el 20 de octubre de 2016 , consultado el 29 de enero de 2017
- ^ a b Oficina internacional de pesos y medidas (2006), El sistema internacional de unidades (SI) (PDF) (8.a ed.), ISBN 92-822-2213-6, archivado desde el original (PDF) el 14 de agosto de 2017
- ^ Monk, Paul MS (2004), Química física: comprensión de nuestro mundo químico , John Wiley & Sons, ISBN 0-471-49180-2, archivado desde el original el 2 de enero de 2014
- ^ Serway, Raymond A; Jewett, JW (2006). Principios de física de Serway: un texto basado en cálculo (Cuarta ed.). Belmont, CA: Thompson Brooks / Cole. pag. 746. ISBN 0-53449143-X. Archivado desde el original el 21 de junio de 2013.
- ^ Más allá del kilogramo: redefinición del sistema internacional de unidades , EE. UU .: Instituto Nacional de Estándares y Tecnología , 2006, archivado desde el original el 21 de marzo de 2008 , consultado el 3 de diciembre de 2008.
- ^ a b "Apéndice 2: Realización práctica de definiciones de unidad: cantidades eléctricas" , folleto SI , BIPM, archivado desde el original el 14 de abril de 2013.
enlaces externos
- La referencia del NIST sobre constantes, unidades e incertidumbre
- NIST Definición de amperios y μ 0
- Unidades base SI
- Unidades de corriente eléctrica
