أمبير

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

الأمبير [ ملاحظة 1 ] (رمزه: A )، [ 4 ] ويُختصر غالبًا إلى amp ، [ 5 ] هو وحدة قياس التيار الكهربائي في النظام الدولي للوحدات (SI). الأمبير الواحد يساوي كولومًا واحدًا (C) يمر عبر نقطة ما في الثانية الواحدة. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] سُميت هذه الوحدة نسبةً إلى عالم الرياضيات والفيزياء الفرنسي أندريه ماري أمبير (1775-1836)، الذي يُعتبر أبو الكهرومغناطيسية إلى جانب عالم الفيزياء الدنماركي هانز كريستيان أورستد .

اعتبارًا من مراجعة عام 2019 للنظام الدولي للوحدات ، يتم تعريف الأمبير بتحديد الشحنة الأولية e لتكون بالضبط1.602 176 634 × 10 −19  كولوم ، [ 6 ] [ 9 ] مما يعني أن الأمبير هو تيار كهربائي مكافئ لـ10 19 شحنة أولية تتحرك كل1.602 176 634 ثانية، أو ما يقارب6.241509074 × 10¹⁸ شحنة أولية تتحرك في ثانية واحدة. قبل إعادة التعريف، كان الأمبير يُعرَّف بأنه التيار المار عبر سلكين متوازيين يفصل بينهما متر واحد ، والذي يُنتج قوة مغناطيسية مقدارها 6.241509074 × 10¹⁸2 × 10 −7 نيوتن لكل متر.

يحتوي نظام CGS السابق على وحدتين للتيار، إحداهما مُصممة بشكل مشابه لنظام SI، والأخرى تستخدم قانون كولوم كعلاقة أساسية، حيث تُعرَّف وحدة الشحنة في نظام CGS بقياس القوة بين لوحين معدنيين مشحونين. وتُعرَّف وحدة التيار في نظام CGS بأنها وحدة شحنة واحدة في الثانية. [ 10 ]

تاريخ

سُمّي الأمبير نسبةً إلى الفيزيائي والرياضي الفرنسي أندريه ماري أمبير (1775-1836)، الذي درس الكهرومغناطيسية ووضع أسس الديناميكا الكهربائية . وتقديراً لإسهامات أمبير في نشأة علم الكهرباء الحديث، أقرّت اتفاقية دولية، وُقّعت في المعرض الدولي للكهرباء عام 1881 ، الأمبير كوحدة قياس قياسية للتيار الكهربائي.

عُرِّف الأمبير في الأصل بأنه عُشر وحدة التيار الكهربائي في نظام الوحدات سنتيمتر-غرام-ثانية . هذه الوحدة، المعروفة الآن باسم الأبا أمبير ، عُرِّفت بأنها مقدار التيار الذي يُولِّد قوة مقدارها اثنان داين لكل سنتيمتر من الطول بين سلكين يفصل بينهما سنتيمتر واحد. [ 11 ] وقد اختير حجم هذه الوحدة بحيث تكون الوحدات المشتقة منها في نظام MKSA ذات أحجام ملائمة.

كان "الأمبير الدولي" تجسيدًا مبكرًا للأمبير، الذي يُعرَّف بأنه التيار الذي من شأنه أن يُرسب0.001 118  غرامًا من الفضة في الثانية من محلول نترات الفضة . وفي وقت لاحق، كشفت قياسات أكثر دقة أن هذا التيار هو0.999 85  أ . [ 12 ]

بما أن القدرة تُعرَّف بأنها حاصل ضرب التيار والجهد، فيمكن التعبير عن الأمبير بوحدات أخرى باستخدام العلاقة I = P / V ، وبالتالي 1  أمبير = 1  واط/فولت. ويمكن قياس التيار بواسطة جهاز متعدد القياسات ، وهو جهاز يقيس الجهد والتيار والمقاومة الكهربائية.

التعريف السابق في النظام الدولي للوحدات

حتى عام 2019، كان النظام الدولي للوحدات (SI) يُعرّف الأمبير على النحو التالي:

الأمبير هو ذلك التيار الثابت الذي، إذا تم الحفاظ عليه في موصلين مستقيمين متوازيين لا نهائيين الطول، وذوي مقطع عرضي دائري مهمل، ووضعا على بعد متر واحد في الفراغ، فإنه سينتج بين هذين الموصلين قوة تساوي2 × 10⁻⁷ نيوتن لكل متر من الطول . [ 13 ] : 113 [ 14 ]

ينص قانون أمبير للقوة [ 15 ] [ 16 ] على وجود قوة تجاذب أو تنافر بين سلكين متوازيين يحملان تيارًا كهربائيًا. استُخدمت هذه القوة في التعريف الرسمي للأمبير، مما أعطى النفاذية المغناطيسية للفراغ (الثابت المغناطيسي، μ₀ ) قيمة تساوي 4π  ×  10⁻⁷ هنري لكل متر (H/m، أي ما يعادل N/A² ) . ثم عُرّفت وحدة الشحنة في النظام الدولي للوحدات، الكولوم ، بأنها "كمية الكهرباء التي يحملها تيار مقداره 1 أمبير في ثانية واحدة". [ 13 ] : 144. وبشكل عام، تُحدد الشحنة Q بواسطة تيار ثابت I يمر لمدة زمنية t ، حيث Q = It .

تم تحقيق هذا التعريف للأمبير بدقة أكبر باستخدام ميزان كيبل ، ولكن عمليًا تم الحفاظ على الوحدة من خلال قانون أوم من وحدات القوة الدافعة الكهربائية والمقاومة ، الفولت والأوم ، حيث يمكن ربط الوحدتين الأخيرتين بظواهر فيزيائية يسهل إعادة إنتاجها نسبيًا، وهما تأثير جوزيفسون وتأثير هول الكمي ، على التوالي. [ 17 ]

كانت تقنيات تحديد قيمة الأمبير تتسم بعدم يقين نسبي يبلغ بضعة أجزاء من 10⁷ ، وتضمنت قيم الواط والأوم والفولت. [ 17 ]

التعريف الحالي

عرّفت مراجعة عام 2019 للنظام الدولي للوحدات الأمبير بأخذ القيمة العددية الثابتة للشحنة الأولية e لتكون1.602 176 634 × 10 −19 عند التعبير عنها بوحدة C، والتي تساوي A⋅s، حيث يتم تعريف الثانية بدلالة ∆ ν Cs ، وهو تردد الانتقال فائق الدقة للحالة الأرضية غير المضطربة لذرة السيزيوم -133. [ 18 ]

وحدة الشحنة في النظام الدولي للوحدات، الكولوم ، هي كمية الكهرباء التي يحملها تيار شدته أمبير واحد في ثانية واحدة. [ 19 ] وبالمقابل، فإن تيارًا شدته أمبير واحد يساوي كولومًا واحدًا من الشحنة (تقريبًا).6.241509 × 10 ^ 18 شحنة أولية تمر بنقطة معينة في الثانية، أو ما يعادل 10 ^19 شحنة أولية كل1.602 176 634 ثانية:

1 أ=1 ج/س=6.241509×1018هـ/س=1019هـ1.602176634 s.{\displaystyle 1{\text{ A}}=1{\text{ C/s}}=6.241\,509\times 10^{18}\,e{\text{/s}}={\frac {10^{19}\,e}{1.602\,176\,634{\text{ s}}}}.}

مع تعريف الثاني بدلالة ∆ ν Cs ، تردد الانتقال الفائق الدقيق للسيزيوم-133، يمكن التعبير عن الأمبير بدلالة e و ∆ ν Cs : [ 20 ]1 أ=1 ج/س=(1019هـ1.602176634)(Δνج9192631770)≈6.7896868×108هـΔνج.{\displaystyle 1{\text{ A}}=1{\text{ C/s}}={\Big (}{\frac {10^{19}\,e}{1.602\,176\,634}}{\Big )}{\Big (}{\frac {\Delta \nu _{\text{Cs}}}{9\,192\,631\,770}}{\Big )}\approx 6.789\,6868\times 10^{8}\,e\,\Delta \nu _{\text{Cs}}.}يُعبّر عن التيار الثابت واللحظي والمتوسط ​​بالأمبير (كما في "تيار الشحن 1.2  أمبير")، بينما تُعبّر عن الشحنة المتراكمة (أو المارة عبر الدائرة) خلال فترة زمنية بالكولوم (كما في " شحنة البطارية هي30000 درجة  مئوية ". العلاقة بين الأمبير (A  =  C/s) والكولوم (C) هي نفسها العلاقة بين الواط ( W  =  J/s) والجول ( J).

وحدات مشتقة من الأمبير

يعتمد النظام الدولي للوحدات (SI) على سبع وحدات أساسية هي: الثانية ، والمتر ، والكيلوغرام، والكلفن ، والأمبير، والمول ، والشمعة ، والتي تمثل سبعة أنواع أساسية من الكميات الفيزيائية، أو "الأبعاد" ، ( الزمن ، والطول ، والكتلة ، ودرجة الحرارة ، والتيار الكهربائي، وكمية المادة ، وشدة الإضاءة على التوالي). وتُعرَّف جميع وحدات النظام الدولي الأخرى باستخدام هذه الوحدات. ويمكن إعطاء هذه الوحدات المشتقة من النظام الدولي أسماءً خاصة، مثل الواط، والفولت، واللوكس ، وما إلى ذلك، أو تعريفها بدلالة وحدات أخرى، مثل المتر في الثانية . أما الوحدات ذات الأسماء الخاصة المشتقة من الأمبير فهي:

كميةوحدةرمزمعنىبوحدات النظام الدولي للوحدات
الشحنة الكهربائيةكولومجأمبير ثانيةأ⋅س
فرق الجهد الكهربائيفولتVجول لكل كولومkg⋅m 2 ⋅s −3 ⋅A −1
المقاومة الكهربائيةأومΩفولت لكل أمبيرkg⋅m 2 ⋅s −3 ⋅A −2
التوصيل الكهربائيسيمنزSأمبير لكل فولت أو أوم معكوسs 3 ⋅A 2 ⋅kg −1 ⋅m −2
الحث الكهربائيهنريحأوم ثانيةkg⋅m 2 ⋅s −2 ⋅A −2
السعة الكهربائيةفارادFكولوم لكل فولتs 4 ⋅A 2 ⋅kg −1 ⋅m −2
التدفق المغناطيسيويبروارنر براذرزفولت ثانيةkg⋅m 2 ⋅s −2 ⋅A −1
كثافة التدفق المغناطيسيتسلاتيويبر لكل متر مربعkg⋅s −2 ⋅A −1

هناك أيضًا بعض وحدات النظام الدولي للوحدات التي تستخدم بشكل متكرر في سياق الهندسة الكهربائية والأجهزة الكهربائية، ولكنها تُعرَّف بشكل مستقل عن الأمبير، ولا سيما الهرتز والجول والواط والكانديلا واللومن واللوكس .

بادئات النظام الدولي للوحدات

مثل وحدات النظام الدولي الأخرى، يمكن تعديل الأمبير عن طريق إضافة بادئة تضربه في قوة من قوى العدد 10 .

مضاعفات الأمبير (A) في النظام الدولي للوحدات
المضاعفات الفرعيةمضاعفات
قيمةرمز النظام الدولي للوحداتاسمقيمةرمز النظام الدولي للوحداتاسم
10 −1  أد أديسي أمبير10 1  أdaAديكامبر
10 −2  أج أسنتي أمبير10 2  أهاهيكتوأمبير
10 −3  أمللي أمبيرميلي أمبير10 3  أkaكيلو أمبير
10 −6  أميكرو أمبيرميكروأمبير10 6  أماجستيرميغا أمبير
10 −9  أغير متوفرنانو أمبير10 9  أجورجياجيجا أمبير
10 −12  أب أبيكو أمبير10 12  أمساعد تدريستيرا أمبير
10-15 أمبير​ fAفيمتو أمبير10 15  أبنسلفانيابيتا أمبير
10 −18  أAAattoampere10 18  أEAإكزامبير
10 −21  أzAزيبتوأمبير10 21  أZAزيتابير
10 −24  أyAيوكتوأمبر10 24  أياyottaampere
10 −27  أrAرونتو أمبير10 27  أRAرونا أمبير
10-30 أمبير​ qAquectoampere10 30  أضمان الجودةquettaampere

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ / ˈ æ mp ɛər /​ⓘ AM - زوج، الولايات المتحدة : / ˈ æ mp ɪər /ⓘ AM -peer; [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

مراجع

  1. ↑ جونز، دانيال (2011)، روتش، بيتر ؛ سيتر، جين ؛ إسلينغ، جون (محررون)، قاموس كامبريدج الإنجليزي للنطق (الطبعة 18  )، مطبعة جامعة كامبريدج، رقم ISBN 978-0-521-15255-6{{cite encyclopedia}}: CS1 maint: overridden setting ( link )
  2. ↑ ويلز، جون سي. (2008)، قاموس لونغمان للنطق ( الطبعة الثالثة)، هارلو: بيرسون للتعليم، رقم ISBN  978-1-4058-8118-0
  3. ↑ "ampere" ، قاموس Merriam-Webster.com ، Merriam-Webster، OCLC 1032680871 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 سبتمبر 2020 
  4. ↑ "2. وحدات النظام الدولي الأساسية" ، كتيب النظام الدولي ( الطبعة الثامنة)، المكتب الدولي للأوزان والمقاييس، مؤرشف من الأصل في 7 أكتوبر 2014 ، تم استرجاعه في 19 نوفمبر 2011 
  5. ↑ يدعم النظام الدولي للوحدات (SI) استخدام الرموز فقط، ويُقلل من استخدام الاختصارات للوحدات. "المكتب الدولي للأوزان والمقاييس" (ملف PDF) ، 2006، صفحة 130، مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 14 أغسطس 2017 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 نوفمبر 2011. 
  6. 1 2 المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (20 مايو 2019)، "التطبيق العملي لتعريف الأمبير في النظام الدولي للوحدات" ، المكتب الدولي للأوزان والمقاييس ، تم الاطلاع عليه في 18 فبراير 2022
  7. ↑ "2.1. وحدة التيار الكهربائي (أمبير)" ، كتيب النظام الدولي للوحدات ( الطبعة الثامنة)، المكتب الدولي للأوزان والمقاييس، مؤرشف من الأصل في 3 فبراير 2012 ، تم استرجاعه في 19 نوفمبر 2011 
  8. ↑ "تعريفات الوحدة الأساسية: أمبير" ، Physics.nist.gov ، مؤرشف من الأصل في 25 أبريل 2017 ، تم استرجاعه في 28 سبتمبر 2010
  9. ↑ مشروع القرار أ "بشأن مراجعة النظام الدولي للوحدات (SI)" المقرر تقديمه إلى اللجنة العامة للأوزان والمقاييس في اجتماعها السادس والعشرين (2018) (ملف PDF) ، مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 29 أبريل 2018 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أكتوبر 2018
  10. ↑ بودانيس، ديفيد (2005)، الكون الكهربائي ، نيويورك: دار نشر ثري ريفرز، رقم ISBN 978-0-307-33598-2
  11. ↑ كوالسكي، ل. (1986)، "تاريخ موجز لوحدات النظام الدولي للوحدات في الكهرباء" ، معلم الفيزياء ، 24 (2)، مونتكلير: 97-99 ، رمز Bibcode : 1986PhTea..24...97K ، doi : 10.1119/1.2341955 ، مؤرشف من الأصل في 14 فبراير 2002
  12. ↑ تاريخ الأمبير ، الأحجام، 1 أبريل 2014، مؤرشف من الأصل في 20 أكتوبر 2016 ، تم استرجاعه في 20 سبتمبر 2023
  13. 1 2 المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (2006)، النظام الدولي للوحدات (SI) (ملف PDF) (الطبعة الثامنة )، ISBN  92-822-2213-6تمت أرشفة الملف (PDF) من النسخة الأصلية في 4 يونيو 2021 ، وتم استرجاعه في 16 ديسمبر 2021
  14. ↑ مونك، بول إم إس (2004)، الكيمياء الفيزيائية: فهم عالمنا الكيميائي ، جون وايلي وأولاده، رقم ISBN 0-471-49180-2
  15. ↑ سيرواي، ريموند أ؛ جويت، جيه دبليو (2006)، مبادئ سيرواي في الفيزياء: نص قائم على حساب التفاضل والتكامل ( الطبعة الرابعة)، بلمونت، كاليفورنيا: تومسون بروكس/كول، ص 746، ISBN   0-53449143-Xتمت أرشفة هذا النص من النسخة الأصلية بتاريخ 21 يونيو 2013
  16. ↑ ما وراء الكيلوغرام: إعادة تعريف النظام الدولي للوحدات ، الولايات المتحدة: المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ، 2006، مؤرشف من الأصل في 21 مارس 2008 ، تم استرجاعه في 3 ديسمبر 2008
  17. 1 2 "الملحق 2: التطبيق العملي لتعريفات الوحدات: الكميات الكهربائية" ، كتيب النظام الدولي للوحدات ، المكتب الدولي للأوزان والمقاييس{{citation}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  18. ↑ "ampere (A)" ، www.npl.co.uk ، مؤرشف من الأصل في 25 مارس 2025 ، تم استرجاعه في 21 مايو 2019
  19. ↑ النظام الدولي للوحدات (SI) (ملف PDF) ( الطبعة الثامنة )، المكتب الدولي للأوزان والمقاييس ، 2006، صفحة 144، مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 5 نوفمبر 2013  .
  20. ↑ "وحدة القياس الأساسية في النظام الدولي للوحدات: أمبير (A)" ، المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM) ، 2019 ، تم الاطلاع عليه في 3 يونيو 2025