Просмотр кода страницы Ампер

{{другие значения|Ампер (значения)}}
'''Ампе́р''' (русское обозначение: А; международное: A) — единица измерения [[сила тока|силы электрического тока]] в [[СИ|Международной системе единиц (СИ)]], одна из семи [[Основные единицы СИ|основных единиц СИ]]. В амперах измеряется также [[магнитодвижущая сила]] и [[разность магнитных потенциалов]] (устаревшее наименование — ''ампер-виток'')<ref>Магнитодвижущая сила // [[Большая советская энциклопедия]]</ref>: магнитодвижущая сила 1 ампер (ампер-виток) — это такая магнитодвижущая сила, которую создаёт замкнутый контур, по которому протекает ток, равный {{nobr|1 амперу}}. Кроме системы СИ, ампер является единицей силы тока и относится к числу основных единиц в системе единиц [[МКСА]].

Ток в один ампер равен одному [[кулон]]у в секунду.

== Определение ==
16 ноября 2018 года на XXVI [[Генеральные конференции по мерам и весам|Генеральной конференции мер и весов]] было [[Изменения определений основных единиц СИ (2019)|принято новое]] определение ампера, основанное на использовании численного значения [[Элементарный электрический заряд|элементарного электрического заряда]]. Формулировка, вступившая в силу 20 мая 2019 года, гласит<ref>{{публикация |1=книга |заглавие=Le Système international d’unités (SI) / The International System of Units (SI) |ссылка=https://www.bipm.org/utils/common/pdf/si-brochure/SI-Brochure-9.pdf |издательство=BIPM |год=2019 |isbn=978-92-822-2272-0 |pages=20, 132 |архив дата=2019-05-23 |архив=https://web.archive.org/web/20190523222919/https://www.bipm.org/utils/common/pdf/si-brochure/SI-Brochure-9.pdf }}</ref>{{sfn|Брошюра СИ|2019|с=16, 84}}:

{{Начало цитаты}}
Ампер, обозначение А (A), есть единица электрического тока в SI. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения элементарного заряда {{math|''e''}} равным {{nobr|1,602176634 × 10<sup>−19</sup>}} при выражении в единице [[Кулон|Кл]], что соответствует {{nobr|А [[Секунда|с]]}}, где [[секунда]] определяется через <math>\Delta \nu_\mathrm{Cs}.</math>
{{Конец цитаты}}

<math>\Delta \nu_{\mathrm{Cs}}</math> — частота излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома [[Цезий|цезия-133]]<ref>{{cite web |title=ampere (A) |url=https://www.npl.co.uk/si-units/ampere |website=www.npl.co.uk |accessdate=2019-05-21 |archive-date=2021-01-20 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210120163131/https://www.npl.co.uk/si-units/ampere |url-status=live }}</ref>.

== История ==

=== Происхождение ===
Единица измерения, предложенная на 1-м Международном конгрессе электриков<ref name="History" /> (1881 г., [[Париж]]) и принятая на Международном электрическом конгрессе (1893 г., [[Чикаго]]){{sfn|Брошюра СИ|2019|с=92—93}}, названа в честь [[Франция|французского]] [[физик]]а [[Ампер, Андре Мари|Андре Ампера]]. Она была первоначально определена как одна десятая единицы тока системы [[СГСМ]] (эта единица, известная в настоящее время как [[абампер]] или [[Био (единица)|био]], определяла ток, создающий силу в {{nobr|2 [[Дина (единица измерения)|дины]]}} на сантиметр длины между двумя тонкими проводниками на расстоянии в {{nobr|1 см}})<ref>{{Citation |url=http://alpha.montclair.edu/~kowalskiL/SI/SI_PAGE.HTML |archive-url=https://web.archive.org/web/20020214114359/http://alpha.montclair.edu/~kowalskiL/SI/SI_page.html |archive-date=2002-02-14 |title=A short history of the SI units in electricity |publisher=Montclair |last=Kowalski |first=L |url-status=dead }} {{Cite web |url=http://alpha.montclair.edu/~kowalskiL/SI/SI_PAGE.HTML |title=Источник |access-date=2020-03-23 |archive-date=2009-04-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090429035624/http://alpha.montclair.edu/~kowalskiL/SI/SI_PAGE.HTML |url-status=dead }}</ref>.

=== Международный ампер ===
В 1893 году было принято определение единицы измерения силы тока как тока, необходимого для электрохимического осаждения 1,118 миллиграммов [[Серебро|серебра]] в секунду из раствора [[Нитрат серебра(I)|нитрата серебра]]<ref name="History">{{Citation |url=http://www.sizes.com/units/ampHist.htm |title=History of the ampere |publisher=Sizes |date=2014-04-01|accessdate=2017-01-29 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20161020170913/http://sizes.com/units/ampHist.htm |archivedate=2016-10-20 |df=dmy-all }} {{Cite web |url=http://www.sizes.com/units/ampHist.htm |title=Источник |access-date=2012-10-19 |archive-date=2016-10-20 |archive-url=https://web.archive.org/web/20161020170913/http://www.sizes.com/units/ampHist.htm |url-status=unfit }}</ref>. Предполагалось, что величина единицы при этом не изменится, однако оказалось, что она изменилась на 0,015 %. Эта единица стала известна как международный ампер.

=== Определение 1948 года ===
Определение ампера, предложенное [[Международный комитет мер и весов|Международным комитетом мер и весов]] в [[1946 год]]у и принятое IX [[Генеральная конференция по мерам и весам|Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ)]] в октябре [[1948 год]]а, гласит{{sfn|Брошюра СИ|2019|с=48}}<ref name="Brochure">[http://www.bipm.org/en/publications/brochure/ The SI brochure] {{Wayback|url=http://www.bipm.org/en/publications/brochure/ |date=20060426033320 }} Описание СИ на сайте [[Международное бюро мер и весов|Международного бюро мер и весов]].</ref><ref>{{cite web |url=http://www.fundmetrology.ru/depository/01_npa/pp879.pdf#page=5 |title=Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации. Основные единицы Международной системы единиц (СИ) |work=Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений |publisher=[[Росстандарт]] |accessdate=2018-02-28 |lang= |archiveurl=https://web.archive.org/web/20170918102920/http://www.fundmetrology.ru/depository/01_npa/pp879.pdf#page=5 |archivedate=2017-09-18 |url-status=dead }}</ref>:
<blockquote>
Ампер — сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии {{nobr|1 [[метр]]}} один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную {{nobr|2{{e|−7}} [[Ньютон (единица измерения)|ньютона]]}}.
</blockquote>
[[Файл:Ampere-def-en.svg|thumb|Иллюстрация к определению ампера 1948 года]]
Таким образом, фактически было возвращено изначальное определение.

Из этого определения ампера следовало, что [[магнитная постоянная]] <math>\mu_0 </math> равна <math>4 \pi \times 10^{-7}</math> [[Генри (единица измерения)|Гн]]/[[Метр|м]] или, что то же самое, <math>4 \pi \times 10^{-7}</math> [[Ньютон (единица измерения)|Н]]/А² '''точно'''. Это утверждение становится понятным, если учесть, что сила взаимодействия двух расположенных на расстоянии <math>d</math> друг от друга бесконечных параллельных проводников, по которым текут токи <math>I_1</math> и <math>I_2</math>, приходящаяся на единицу длины, выражается соотношением:
: <math>F = \frac{\mu_0}{4\pi}\frac{2 I_1 I_2}{d}.</math>
После того, как в 1983 году было изменено определение [[метр]]а (с 1960 года оно было привязано к длине волны определённого излучения атома криптона-86, а в 1983 стало определяться как расстояние, которое свет проходит за определённое время) и стало фиксированным (то есть '''точно''' определённым) значение [[Скорость света|скорости света]] {{math|''c''}}, фиксированным стало в результате и значение [[Электрическая постоянная|электрической постоянной]] {{math|ε<sub>0</sub>}}, поскольку {{math|ε<sub>0</sub>μ<sub>0</sub>}} по определению равно 1/{{math|''c''<sup>2</sup>}} {{sfn|Брошюра СИ|2019|с=92—93}}:
: <math>\varepsilon_0 = \frac{1}{4 \pi c^2} \times 10^{7} </math> м/Гн <math> = \frac{1}{4 \pi\times\ 299792458^2 \times 10^{-7}} </math> Ф/м ≈ 8,85418781762039 × 10<sup>−12</sup> Ф·м<sup>−1</sup>.

Однако определение ампера, принятое в 1948 году, оказалось трудным для реализации, и в качестве практической реализации эталона ампера с 1980-х годов стали использоваться квантовые приборы, которые привязывали с помощью [[Закон Ома|закона Ома]] ампер к вольту и ому ({{nobr|1 А {{=}} 1 В / 1 Ом}}), а те, в свою очередь, реализовывались с помощью [[Эффект Джозефсона|эффекта Джозефсона]] и [[Квантовый эффект Холла|квантового эффекта Холла]] как определённые зависимости от [[Постоянная Планка|постоянной Планка]] {{math|''h''}} и элементарного заряда {{math|''e''}}. Поэтому фиксация численных значений постоянной Планка (требуемая в первую очередь для переопределения [[килограмм]]а) и элементарного заряда позволила ввести новое определение ампера, привязанное к значениям фундаментальных констант{{sfn|Брошюра СИ|2019|с=92—93}}.

=== Определение 2019 года ===
{{main|Изменения определений основных единиц СИ (2019)}}
В 2018 году на 26-й [[Генеральная конференция по мерам и весам|ГКМВ]] было принято и на следующий год вступило в силу нынешнее определение ампера (при этом старое определение ампера, действовавшее с 1948 года, отменено). Величина ампера не изменилась при смене определения. Однако изменение определения привело к тому, что указанные выше выражения для магнитной и электрической постоянных {{math|μ<sub>0</sub>}} и {{math|ε<sub>0</sub>}} перестали быть точными, а стали выполняться лишь численно (но с огромной точностью) и подлежат экспериментальному измерению. Относительная стандартная неопределённость {{math|μ<sub>0</sub>}} и {{math|ε<sub>0</sub>}} равна относительной стандартной неопределённости величины {{math|α}} ([[Постоянная тонкой структуры|постоянной тонкой структуры]]), а именно 2,3 × 10<sup>−10</sup> на момент принятия резолюции 2018 года{{sfn|Брошюра СИ|2019|с=82—84}}.

== Кратные и дольные единицы ==
В соответствии с полным официальным описанием СИ, содержащемся в действующей редакции Брошюры СИ ({{lang-fr|Brochure SI}}, {{lang-en|The SI Brochure}}), опубликованной [[Международное бюро мер и весов|Международным бюро мер и весов (МБМВ)]], десятичные кратные и дольные единицы ампера образуются с помощью стандартных [[Приставки СИ|приставок СИ]]<ref name="Brochure" />{{sfn|Брошюра СИ|2019|с=27}}. «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», принятое [[Правительство Российской Федерации|Правительством Российской Федерации]], предусматривает использование в [[Россия|России]] тех же приставок<ref>{{Cite web |url=http://www.vniims.ru/download/879_postanovlenie.pdf |title=Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации |accessdate=2014-12-28 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20160305090625/http://www.vniims.ru/download/879_postanovlenie.pdf |archivedate= 2016-03-05 |url-status=dead }}</ref>.
{{Кратные и дольные единицы|ампер|А|A}}

== Связь с другими единицами СИ ==
Если сила тока в проводнике равна 1 амперу, то за одну секунду через поперечное сечение проходит заряд, равный 1 [[кулон]]у<ref>{{Citation | last = Bodanis | first = David | year = 2005 | title = Electric Universe | place = New York | publisher = Three Rivers Press | ISBN = 978-0-307-33598-2}}</ref>.

Разность потенциалов в 1 вольт на концах проводника с электрическим сопротивлением 1 [[ом]] создаёт в нём ток 1 ампер.

Если конденсатор ёмкостью в 1 [[фарад]] заряжать током 1 ампер, то напряжение на обкладках будет возрастать на 1 [[вольт]] каждую секунду.

Если изменять ток со скоростью 1 ампер в секунду в проводнике, имеющем индуктивность 1 [[Генри (единица измерения)|генри]], в нём создаётся ЭДС индукции, равная одному вольту.

== См. также ==
* [[Закон Ома]]
* [[Электричество]]
* [[Закон Ампера]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* {{книга|заглавие = Краткий словарь физических терминов|ответственный =Сост. А. И. Болсун, рец. М. А. Ельяшевич|место =Мн.|издательство=Вышэйшая школа|год =1979|страницы=23—24|страниц=416|тираж=30000}}
* {{книга|автор=|часть=|заглавие=Международная система единиц (SI) : Брошюра СИ|оригинал= |ссылка=https://www.vniim.ru/files/SI-2019.pdf|издание=Изд. 9-е|ответственный=|место=|издательство=Росстандарт|год=2019|том=|страницы=|страниц=100|isbn=|тираж=|язык=ru|ref=Брошюра СИ}}

== Ссылки ==
{{Викисловарь|ампер}}
* [http://physics.nist.gov/cuu/ The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty] // physics.nist.gov
* [http://physics.nist.gov/cuu/Units/ampere.html NIST ''Definition of ampere and μ<sub>0</sub>''] // physics.nist.gov
* [http://afrotechmods.com/tutorials/2011/11/29/basic-electricity-amps/ Tutorial video explaining amperes and current] // afrotechmods.com

{{ВС}}
{{Единицы СИ}}

[[Категория:Электричество]]
[[Категория:Основные единицы СИ]]
[[Категория:Единицы измерения силы электрического тока]]
[[Категория:Единицы измерения, названные в честь людей]]