Ampe là gì?
Ampe (ký hiệu: A) — phát âm /ˈæmpɛər/ (Anh) hoặc /ˈæmpɪər/ (Mỹ), thường được viết tắt là amp — là đơn vị đo cường độ dòng điện trong Hệ đơn vị quốc tế (SI).
Một ampe được định nghĩa là lượng điện tích 1 coulomb (C) di chuyển qua một điểm trong một giây.
Đơn vị này được đặt theo tên của nhà toán học và vật lý học người Pháp André-Marie Ampère (1775-1836), người được xem là cha đẻ của ngành điện từ học, cùng với nhà vật lý người Đan Mạch Hans Christian Ørsted.
Kể từ bản sửa đổi Hệ SI năm 2019, ampe được định nghĩa bằng cách cố định giá trị của điện tích cơ bản e là chính xác 1,602176634×10⁻¹⁹ coulomb (C).
Điều này có nghĩa là một ampe tương đương với dòng điện trong đó có khoảng 6,241509074×10¹⁸ điện tích cơ bản di chuyển qua một điểm trong mỗi giây, hoặc nói cách khác là 10¹⁹ điện tích cơ bản di chuyển trong 1,602176634 giây.
Trước khi được định nghĩa lại, ampe được xác định là cường độ dòng điện chạy qua hai dây dẫn song song cách nhau 1 mét trong chân không, tạo ra lực từ 2×10⁻⁷ newton trên mỗi mét chiều dài.
Lịch sử hình thành của đơn vị đo cường độ dòng điện
Đơn vị ampe được đặt theo tên của nhà vật lý và toán học người Pháp André-Marie Ampère (1775-1836), người đã nghiên cứu về điện từ học và đặt nền móng cho điện động lực học. Nhằm ghi nhận những đóng góp của Ampère đối với sự hình thành của khoa học điện hiện đại, một hội nghị quốc tế được tổ chức tại Triển lãm Điện quốc tế năm 1881 đã chính thức công nhận ampe là đơn vị tiêu chuẩn để đo dòng điện.
Ban đầu, ampe được định nghĩa là một phần mười của đơn vị dòng điện trong hệ đơn vị centimet-gram-giây (CGS). Đơn vị này, nay được gọi là abampe, được xác định là lượng dòng điện tạo ra lực hai dyne trên mỗi centimet chiều dài giữa hai dây dẫn song song cách nhau một centimet. Kích thước của đơn vị được lựa chọn sao cho các đơn vị dẫn xuất trong hệ MKSA (mét-kilôgam-giây-ampe) có giá trị thuận tiện.
Đơn vị “ampe quốc tế” là một phiên bản sớm của ampe, được định nghĩa là dòng điện có khả năng lắng đọng 0,001118 gam bạc mỗi giây từ dung dịch bạc nitrat. Sau này, các phép đo chính xác hơn cho thấy dòng điện này thực tế bằng 0,99985 A.
Vì công suất (P) được định nghĩa là tích của dòng điện (I) và hiệu điện thế (V), nên ampe cũng có thể được biểu diễn qua các đơn vị khác theo công thức:
I = P / V, do đó 1 A = 1 W / V.
Dòng điện có thể được đo bằng đồng hồ vạn năng (multimeter) — một thiết bị có thể đo hiệu điện thế, dòng điện và điện trở.
Các đơn vị dẫn xuất từ ampe
Hệ đơn vị quốc tế (SI) được xây dựng dựa trên bảy đơn vị cơ bản, gồm: giây (second), mét (metre), kilogram, kelvin, ampe (ampere), mol (mole) và candela.
Bảy đơn vị này đại diện cho bảy đại lượng vật lý cơ bản hay còn gọi là “các chiều đo” (dimensions), tương ứng với:
- Thời gian
- Chiều dài
- Khối lượng
- Nhiệt độ
- Dòng điện
- Lượng chất
- Cường độ sáng
Tất cả các đơn vị SI khác được xây dựng từ các đơn vị cơ bản này. Các đơn vị dẫn xuất trong SI có thể: Có tên riêng (ví dụ: watt, volt, lux, v.v.), hoặc Được biểu diễn bằng tổ hợp các đơn vị khác (ví dụ: mét trên giây – metre per second).
Các đơn vị có tên riêng được dẫn xuất từ ampe bao gồm:
Đại lượng Đơn vị Kí hiệu Ý nghĩa Biểu diễn theo đơn vị cơ bản SI Điện tích coulomb C ampere second A⋅s Hiệu điện thế volt V joule per coulomb kg⋅m2⋅s−3⋅A−1 Điện trở ohm Ω volt per ampere kg⋅m2⋅s−3⋅A−2 Độ dẫn điện siemens S ampere per volt or inverse ohm s3⋅A2⋅kg−1⋅m−2 Độ tự cảm henry H ohm second kg⋅m2⋅s−2⋅A−2 Điện dung farad F coulomb per volt s4⋅A2⋅kg−1⋅m−2 Từ thông weber Wb volt second kg⋅m2⋅s−2⋅A−1 Mật độ từ thông tesla T weber per square metre kg⋅s−2⋅A−1
Ngoài ra còn có một số đơn vị SI thường được sử dụng trong bối cảnh kỹ thuật điện và thiết bị điện, nhưng được định nghĩa độc lập với ampe, đáng chú ý là hertz, joule, watt, candela, lumen và lux.
Đơn vị đo Ampe trong hệ thống đơn vị quốc tế SI
Submultiples Multiples Giá trị Kí hiệu Tên Giá trị Kí hiệu Tên 10−1 A dA deciampere 101 A daA decaampere 10−2 A cA centiampere 102 A hA hectoampere 10−3 A mA milliampere 103 A kA kiloampere 10−6 A μA microampere 106 A MA megaampere 10−9 A nA nanoampere 109 A GA gigaampere 10−12 A pA picoampere 1012 A TA teraampere 10−15 A fA femtoampere 1015 A PA petaampere 10−18 A aA attoampere 1018 A EA exaampere 10−21 A zA zeptoampere 1021 A ZA zettaampere 10−24 A yA yoctoampere 1024 A YA yottaampere 10−27 A rA rontoampere 1027 A RA ronnaampere 10−30 A qA quectoampere 1030 A QA quettaampere
