AMPEERI

Ampeeri

Siirry navigaatioonSiirry hakuun
Yleismittaria voidaan käyttää sähkövirran mittaukseen.
Ampeeri (yksikön tunnus A [1][2][3]) on SI-järjestelmän mukainen yksikkö perussuureelle sähkövirralle.[4] Kahdessa, toisistaan metrinpäässä samansuuntaisesti tyhjiössä kulkevassa äärettömän pitkässä ja ohuessa, johtimessa kulkee molemmissa yhden ampeerin tasasähkövirta, jos niiden välille syntyy 2×10-7 newtonin suuruinen voima johdinmetriä kohti.[1][5][6][7][8]
Kahdeskymmeneskuudes yleinen paino- ja mittakonferenssi muutti ampeerin määritelmää marraskuussa 2018. Uusi määritelmä astuu voimaan 20. toukokuuta 2019.[9]

Yksikön historiaa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ampeeri esiteltiin sähkövirran yksiköksi kansainvälisessä tapaamisessa International Electrical Congress vuonna 1893. Sitä kutsuttiin tämän jälkeen "kansainväliseksi sähkövirraksi" (engl. international current).[6] Vuoden 1908 kansainvälisessä konferenssissa määritelmä myös vahvistettiin.[5][10]
Ampeerin oli tarkoitus olla kymmenesosa cgs-järjestelmän sähkömagneettisesta virtayksiköstä. Sähkömagneettinen virtayksikkö oli virta, joka kulkiessaan kahdessa yhdensuuntaisessa, 1 cm:n päässä toisistaan olevassa johtimessa aiheutti näiden johtimien välille kahden dynen voiman senttimetriä kohti. Mittausteknisistä syistä ampeerille kuitenkin vahvistettiin elektrolyysiin perustuva virallinen määritelmä. Sen mukaan yhden ampeerin virta vapautti hopeanitraattiliuoksesta sekunnissa 1,118 mg hopeaa. Myöhemmin tarkemmat mittaukset osoittivat, että näin määritelty ns. kansainvälinen ampeeri oli hieman tarkoitettua pienempi; 0,099985 sähkömagneettista virtayksikköä eli 0,99985 nykyistä ampeeria.[11][1][7][12]
Vuonna 1933 kahdeksannessa mitta- ja painokonferenssissa (ransk. 8ème Conférence Générale des Poids et Mesures, lyhennetään CGPM) tuotiin voimakkaasti esille elektrolyysiin perustuvan määritelmän heikkoudet. Vuonna 1948 yhdeksännessä yleisessä mitta- ja painokonferenssissa vahvistettiin ampeerin nykyinen määritelmä. Asiallisesti ottaen tämä merkitsi paluuta alkuperäiseen määritelmään, joka vain muotoiltiin uudestaan käyttämättä cgs-yksiköitä apuna. Niinpä ampeerin määritelmässä ei enää esiinny CGS-järjestelmän voimayksikköä dyne, vaan se on korvattu newtonilla.[6][5][10]
Vuoden 2007 mitta- ja painokonferenssissa ehdotettiin ampeerin määrittelemistä uudelleen alkeisvarauksen avulla. Uuden määritelmän mukaan alkeisvaraus olisi tarkalleen 1,60217653 × 10-19 ampeerisekuntia eli coulombia. [13]
Vuonna 2018 yleinen paino- ja mittakonferenssi hylkäsi ampeerin määritelmän johtimiin kohdistuvan voiman avulla. Uusi määritelmä perustuu alkeisvaraukseen, joka lukitaan arvoon 1,602176634 · 10−19 coulombia. Koska yksi coulombi on yksikkönä sama kuin yksi ampeerisekunti (A · s), määräytyy ampeeri jatkossa alkeisvarauksen ja sekunnin määritelmien kautta.[9]
Sähkövirran yksikkö on nimetty sähkömagnetismin keksijän André-Marie Ampèren mukaan. Yksikön tunnus kirjoitetaan siksi isolla kirjaimella, mutta yksikön nimi pienellä alkukirjaimella erotukseksi sukunimestä.

Johdannaisyksiköitä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Virrantiheyden (tunnus j) yksikkö on A/m2.[14][15]
Sähkövarauksen (tunnus Q) yksikkö coulombi voidaan ilmoittaa ampeerin ja sekunnin avulla 1 C = 1 As.[16]
Jännitteen (tunnus U) yksikkö voltti saadaan tehon ja ampeerin avulla 1 V = 1 W/A.[17][18]
Energian (tunnus E) yksikkö joule saadaan 1 J = 1 VAs.[19]
Resistanssin (tunnus R) yksikkö ohmi saadaan 1 Ω = 1 V/A [20][18], kapasitanssin (tunnus C) yksikkö faradi 1 F = 1 C/V [21][18] ja induktanssin (tunnus L) henri saadaan weberinavulla 1 H = 1 Wb/A[22][18].

SI-kertoimet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ampeeria pienempiä sähkövirran yksiköitä ovat esimerkiksi milliampeeri (1 mA = 1 tuhannesosa ampeeria) ja mikroampeeri (1 µA = 1 miljoonasosa ampeeria). Kaikki muut kerrannaiset ovat
KerroinNimiTunnusKerroinNimiTunnus
100ampeeriA   
101deka-ampeeridaA10−1desiampeeridA
102hehtoampeerihA10−2senttiampeericA
103kiloampeerikA10−3milliampeerimA
106mega-ampeeriMA10−6mikroampeeriµA
109giga-ampeeriGA10−9nanoampeerinA
1012tera-ampeeriTA10−12pikoampeeripA
1015peta-ampeeriPA10−15femtoampeerifA
1018eksa-ampeeriEA10−18attoampeeriaA
1021tsetta-ampeeriZA10−21tseptoampeerizA
1024jotta-ampeeriYA10−24joktoampeeriyA

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Simons, Lennart: Fysiikka korkeakouluja varten. Porvoo: WSOY, 1963.
  • Eskola, Sisko Maria & Ketolainen, Pasi & Stenman, Folke: Fotoni – Sähkö. lukion fysiikan oppikirja. Helsinki: Otava, 2007. ISBN 978-951-1-20978-2.
  • Suomen Standardoimisliitto: SI-opas (myös painettuna, ISBN 952-5420-93-0) (PDF) SFS-oppaat. 04.11.2002. Suomen Standardoimisliitto. Viitattu 18.2.2013.
  • Taylor, Barry N. & Thompson, Ambler (toim.): The International System of Units (SI) (pdf) (nro 330) NIST Special Publication. 2008. Washington D.C.: National Institue Of Standards And Technology. Viitattu 15.2.2013. (englanniksi)

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. ↑ Siirry ylös kohtaan:a b c SI-ohjeet suomeksi
  2. ↑ Lyhenneluettelo, Kotus
  3. ↑ Taylor, Barry N. & Thompson, Ambler (toim.): The International System of Units (SI), 2008, s. 23
  4. ↑ Voipio, Erkki: Sähkö- ja magneettikentät, s. 3–4. Moniste 381. Espoo: Otakustantamo, 1987. ISBN 951-672-038-2.
  5. ↑ Siirry ylös kohtaan:a b c International Bureau of Weights and Measures: SI-ampeeri
  6. ↑ Siirry ylös kohtaan:a b c CODATA: Historical context of the SI – Unit of electric current (ampere) 2006. National Institute of Standards and Technology. Viitattu 25.2.2013. (englanniksi)
  7. ↑ Siirry ylös kohtaan:a b Eskola & Ketolainen & Stenman: Fotoni – Sähkö, 2007, s.16-18
  8. ↑ Taylor, Barry N. & Thompson, Ambler (toim.): The International System of Units (SI), 2008, s. 21
  9. ↑ Siirry ylös kohtaan:a b 26th CGPM (2018) − Resolutions adopted 13.−16. marraskuuta 2018. Bureau International des Poids et Mesures. Viitattu 26. marraskuuta 2018. (englanniksi, ranskaksi)
  10. ↑ Siirry ylös kohtaan:a b Taylor, Barry N. & Thompson, Ambler (toim.): The International System of Units (SI), 2008, s. 19
  11. ↑ Daniel L. Lapedes: McGraw-Hill Dictionary of Physics and Mathematics, s. 496, hakusana International ampere. McGraw-Hill, 1978. ISBN 0-07-045480-9.
  12. ↑ Simons, Lennart: Fysiikka korkeakouluja varten, 1963, s.179
  13. ↑ Helsingin Sanomat, artikkeli Tiede ja luonto -sivuilla 20.11.2007
  14. ↑ Voipio, Erkki: Sähkö- ja magneettikentät, s. 3–7. Moniste 381. Espoo: Otakustantamo, 1987. ISBN 951-672-038-2.
  15. ↑ Taylor, Barry N. & Thompson, Ambler (toim.): The International System of Units (SI), 2008, s. 24
  16. ↑ Voipio, Erkki: Sähkö- ja magneettikentät, s. 4–5. Moniste 381. Espoo: Otakustantamo, 1987. ISBN 951-672-038-2.
  17. ↑ Voipio, Erkki: Sähkö- ja magneettikentät, s. 7–11. Moniste 381. Espoo: Otakustantamo, 1987. ISBN 951-672-038-2.
  18. ↑ Siirry ylös kohtaan:a b c d Taylor, Barry N. & Thompson, Ambler (toim.): The International System of Units (SI), 2008, s. 53
  19. ↑ Voipio, Erkki: Sähkö- ja magneettikentät, s. 17–19. Moniste 381. Espoo: Otakustantamo, 1987. ISBN 951-672-038-2.
  20. ↑ Voipio, Erkki: Sähkö- ja magneettikentät, s. 11–17. Moniste 381. Espoo: Otakustantamo, 1987. ISBN 951-672-038-2.
  21. ↑ Voipio, Erkki: Sähkö- ja magneettikentät, s. 52–54. Moniste 381. Espoo: Otakustantamo, 1987. ISBN 951-672-038-2.
  22. ↑ Voipio, Erkki: Sähkö- ja magneettikentät, s. 159–163. Moniste 381. Espoo: Otakustantamo, 1987. ISBN 951-672-038-2.

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti

Tilaa: Blogitekstit (Atom)