amper

Angol

Főnév

amper (tsz. ampers)

1. (informatika) Az amper az elektromos áramerősség mértékegysége a Nemzetközi Mértékegységrendszerben (SI), amelyet az elektromos áram mennyiségének mérésére használnak. Az amper (jele: A) az egyik alapegység a SI-ben, és kulcsfontosságú szerepet játszik az elektromosság és elektronika világában.

---

1. Az amper jelentése és alapvető fogalma

Az elektromos áram az elektromos töltések rendezett mozgása egy vezetőben, például egy vezetékben. Az amper az az egység, amely megmutatja, hogy mekkora az áram intenzitása, vagyis milyen mennyiségű elektromos töltés halad át egy adott ponton egységnyi idő alatt.

Matematikailag az áramerősség (I) definíciója:

$$I={\frac {Q}{t}}$$

ahol

• ${\textstyle I}$ az áramerősség amperben (A),
• ${\textstyle Q}$ az elektromos töltés coulombban (C),
• ${\textstyle t}$ az idő másodpercben (s).

Ez azt jelenti, hogy 1 amper az az áram, amely 1 coulomb töltést visz át egy vezető egy adott keresztmetszetén 1 másodperc alatt.

---

2. Az amper története és elnevezése

Az amper nevét André-Marie Ampère (1775–1836) után kapta, aki francia fizikus és matematikus volt, és az elektromosság elméletének egyik alapítója. Ampère munkássága alapvetően meghatározta az elektromágnesesség területét, különösen az elektromos áram és mágneses mezők kapcsolatát.

Az SI alapegységek között az amper 1960 óta szerepel, hivatalos definíciója az idő múlásával többször is pontosításra került, a legutolsó, 2019-ben elfogadott definíciója pedig a kvantumfizika alapjain nyugszik.

---

3. Az amper definíciója

Korábban az amper meghatározása az elektromos erőhatáson alapult két párhuzamos vezető között, amelyben folyó áramok mágneses vonzást vagy taszítást hoztak létre. Az 1948-as meghatározás szerint:

Az az áram, amely két párhuzamos, végtelen hosszú, elhanyagolható keresztmetszetű vezetőt 1 méter távolságra tartva, amelyben az egymásra ható erő 2×10⁻⁷ newton per méter.

Ez azonban elavult, mert nem volt elég pontos és reprodukálható a modern fizika igényeihez képest.

---

A jelenlegi definíció (2019-től)

Az amper definíciója most a elektron töltésének (az elemi töltés, ${\textstyle e}$) pontos értékéhez kötött:

Az amper az áram, amely 1 másodperc alatt pontosan ${\textstyle 6.241509074\times 10^{18}}$ darab elemi töltést (elektront vagy pozitív iont) visz át egy keresztmetszeten.

Vagyis:

$$1{\text{ A}}={\frac {1{\text{ C}}}{1{\text{ s}}}}\quad {\text{és}}\quad 1{\text{ C}}=1.602176634\times 10^{-19}{\text{ C}}\times (6.241509074\times 10^{18})$$

A definíció szerint az elemi töltés állandó és pontos érték, amelyet fixáltak, így az amper is egy kvantitatív, reprodukálható egység lett.

---

4. Az amper mérési módszerei

4.1 Elektromos áram mérése

Az áram mérésére az egyik legismertebb műszer az ampermérő vagy árammérő. Ez egy sorba kapcsolt műszer az elektromos áramkörben, amely az áram erősségét méri amperben.

4.2 Mágneses alapú mérés

Az amper mérésének alapját az Ampère törvénye adja, amely az elektromos áram és a mágneses mező közötti összefüggést írja le. Különböző mérőműszerek, például a tekercsek és fluxusmérők ennek az elvnek alapján működnek.

4.3 Modern, kvantumalapú mérők

A mai precíziós mérőműszerek kvantumfizikai jelenségeket (pl. Josephson-effektus, kvantum Hall-effektus) használnak, hogy pontosan mérjék az áramot és kapcsolják össze az amper definícióját az elemi töltéshez.

---

5. Az amper és az elektromos áram kapcsolata a fizikában

Az amper az elektromosságtan egyik központi mennyisége. Az áram jellemzi, hogy mennyi elektromos töltés mozog át egy vezetőn. Ez fontos minden elektromos áramkör működésében, legyen szó háztartási készülékekről, számítógépekről vagy ipari berendezésekről.

• Az Ohm-törvény szerint ${\textstyle I={\frac {U}{R}}}$, vagyis az áramerősség (I) egyenesen arányos a feszültséggel (U) és fordítottan a vezető ellenállásával (R).
• Az elektromos áram okozza az elektromos energiának az átvitelét, amely hővé, fényvé vagy mechanikai energiává alakulhat.

---

6. Az amper használata a mindennapi életben és iparban

6.1 Háztartás

• Az elektromos berendezések, mint például izzók, számítógépek, konyhai gépek, a rajtuk átfolyó áramot amperben mérjük.
• A biztosítékok és megszakítók is amperben vannak besorolva, például 10 A, 16 A, amelyek megvédik az áramkört a túláramtól.

6.2 Ipari alkalmazások

• Az ipari gépek áramfelvétele sokkal nagyobb amperben mérhető, akár több száz vagy ezer amper is lehet.
• Az elektromos hálózatok tervezésekor nagyon fontos az áramerősség ismerete, hogy a vezetékek és biztosítékok megfelelő méretűek legyenek.

6.3 Elektronikai eszközök

• Mikroáramok mérése milliamperben (mA) vagy mikroamperben (µA) történik.
• Az áramkörök működését pontosan szabályozni kell, ezért az amper mérés kritikus az elektronikai tervezésben.

---

7. Az amper és a biztonság

Az elektromos áram veszélyes lehet, ha nem megfelelő mennyiségben vagy körülmények között halad át a testen. A következő tények fontosak:

• Az emberi testre veszélyes lehet már néhány tized amper is (0,01-0,1 A), amely áramütést vagy szívritmuszavart okozhat.
• A háztartási hálózatban általában 10–16 amperes biztosítékokat használnak a biztonság érdekében.
• Az elektromos munkavédelmi szabályok előírják az áramkorlátokat és a földelési rendszereket.

---

8. Összefüggés más mértékegységekkel

Az amper nemcsak az elektromos áramot fejezi ki, hanem más alapvető elektromos mennyiségek számításában is fontos szerepet tölt be:

• Coulomb (C): Az elektromos töltés mértékegysége, amelyből az amper származik.
• Volt (V): Az elektromos feszültség mértékegysége, amely az áram és az ellenállás segítségével határozható meg.
• Ohm (Ω): Az elektromos ellenállás mértékegysége.
• Watt (W): Teljesítmény mértékegysége, amely áram és feszültség szorzata: ${\textstyle P=U\times I}$.

---

9. Gyakran használt előtagok az amperhez

Az áram nagysága nagyon széles skálán mozog, ezért gyakran használnak előtagokat:

• mA (milliamper): 1 mA = 0,001 A
• µA (mikroamper): 1 µA = 0,000001 A
• kA (kiloamper): 1 kA = 1000 A

Például egy mobiltelefon akkumulátor töltése általában 1-3 amper körül van, míg egy háztartási elektromos hálózat 10-16 amper.

---

10. Összegzés

Az amper az elektromos áram SI alapegysége, amely megmutatja, mennyi elektromos töltés halad át egy adott vezető keresztmetszetén időegység alatt. Az amper pontos definíciója az elemi töltés értékén alapul, ami lehetővé teszi a kvantumfizikai alapú, rendkívül precíz mérését.

Az amper alapvető fontosságú az elektromosság megértésében és mérésében, így nélkülözhetetlen az elektromos berendezések, hálózatok, elektronikai eszközök tervezésében és biztonságos működtetésében.

További információk

• amper - Szótár.net (en-hu)
• amper - Sztaki (en-hu)
• amper - Merriam–Webster
• amper - Cambridge
• amper - WordNet
• amper - Яндекс (en-ru)
• amper - Google (en-hu)
• amper - Wikidata
• amper - Wikipédia (angol)