Amper — tok kuchi birligi

Amper
А, A
Амперметр
Ampermetr
Kattalik tok kuchi
Tizim SI
Turi asosiy
Sharafiga nomlangan Andre-Mari Amper
Логотип Викисклада Vikimedia omboridagi mediafayllar

Amper (ruscha belgisi: А; xalqaro belgisi: A) — elektr toki kuchining o‘lchov birligi bo‘lib, Xalqaro birliklar tizimiga (SI) mansub va SI tizimining yettita asosiy birligidan biri hisoblanadi. Amperda, shuningdek, magnit yurituvchi kuch va magnit potensiallari farqi (eskirgan nomi — amper-o‘ram): 1 amper (amper-o‘ram) magnit yurituvchi kuch — toki 1 amper bo‘lgan yopiq kontur hosil qiladigan magnit yurituvchi kuchdir. Bundan tashqari, amper tok kuchining o‘lchov birligi sifatida SI dan tashqari asosiy birliklardan biri bo‘lgan MKSA tizimiga ham kiradi.

Bir amper tok bir sekundda bir kulonga teng elektr zaryadining o‘tishiga mos keladi.

Ta’rif

16-noyabr (2018-yil) kuni XXVI O‘lchov va tarozilar bo‘yicha bosh konferensiyada yangi amper ta’rifi elementar elektr zaryadining son qiymati asosida qabul qilindi. 20-may (2019-yil) sanasidan kuchga kirgan ta’rif quyidagicha:

Amper (А, A) — SI tizimida elektr toki kuchining birligidir. U elementar zaryadning e son qiymatini 1,602176634 × 10−19 deb qat’iy belgilash orqali aniqlanadi. Bu zaryad Кл birligida ifodalanadi, bu birlik А с ga teng. Bunda sekund quyidagi chastota orqali ta’riflanadi: ΔνCs.

ΔνCs — atomning asosiy holatidagi ikki o‘ta nozik energetik sath orasidagi o‘tishga mos nurlanish chastotasidir. Bu atom — seziy-133.

Tarix

Kelib chiqishi

1-Xalqaro elektrotexniklar kongressida (1881-yil, Parij) taklif etilib, Xalqaro elektr kongressida (1893-yil, Chikago) qabul qilingan o‘lchov birligi fransuz fizigi Andre Amper sharafiga nomlangan. Dastlab u SGSM tizimidagi tok birligining o‘ndan biri deb ta’riflangan (bu birlik hozir abamper yoki bio deb ataladi va o‘tkazgich uzunligining har santimetrida 2 dina kuch hosil qiladigan, bir-biridan 1 sm masofada joylashgan ikki ingichka o‘tkazgichdagi tokni bildiradi).

Xalqaro amper

1893-yilda tok kuchi birligi sifatida har sekundda 1,118 milligramm kumushni kumush nitrat eritmasidan elektrokimyoviy cho‘ktirish uchun zarur tok qabul qilindi. Bu ta’rif birlik qiymatini o‘zgartirmaydi deb taxmin qilingan, biroq qiymat 0,015 % ga o‘zgargani ma’lum bo‘ldi. Bu birlik xalqaro amper deb ataldi.

1948-yilgi ta’rif

Amperning O‘lchov va tarozilar xalqaro qo‘mitasi tomonidan 1946-yilda taklif etilib, IX O‘lchov va tarozilar bo‘yicha bosh konferensiya (CGPM) tomonidan oktabr oyida, 1948-yilda qabul qilingan ta’rifi quyidagicha:

Amper — vakuumda bir-biridan 1 metr masofada joylashgan, cheksiz uzunlikdagi va doiraviy ko‘ndalang kesim yuzasi nihoyatda kichik bo‘lgan ikki parallel to‘g‘ri o‘tkazgichdan oqib o‘tganda, ularning har birining 1 metr uzunlikdagi qismida 2⋅10−7 nyutonga teng o‘zaro ta’sir kuchini yuzaga keltiradigan o‘zgarmas tok kuchidir.

1948-yilgi amper ta’rifining tasviri

Shu tariqa, amalda dastlabki ta’rif qayta tiklandi.

Amperning ushbu ta’rifidan magnit doimiysi μ0 ning qiymati 4π×10−7 Гн/м yoki shunga teng ravishda 4π×10−7 Н/A² aniq belgilanganligi kelib chiqadi. Buni bir-biridan d masofada joylashgan, ulardan mos ravishda I1 va I2 toklar oqayotgan cheksiz uzun parallel ikki o‘tkazgichning uzunlik birligiga to‘g‘ri keladigan o‘zaro ta’sir kuchi quyidagi munosabat bilan ifodalanishini hisobga olsak, tushunish mumkin:

F=μ04π2I1I2d.

1983-yilda metrning ta’rifi o‘zgartirilib (1960-yildan boshlab u kripton-86 atomining muayyan nurlanish to‘lqin uzunligiga bog‘langan edi, 1983-yildan esa yorug‘likning muayyan vaqt ichida bosib o‘tadigan masofasi sifatida ta’riflana boshlandi), aniq belgilangan qiymatga ega bo‘lgan yorug‘lik tezligi c qiymati qat’iy belgilanganidan so‘ng, elektr doimiysi ε0 ning qiymati ham qat’iy belgilandi, chunki ta’rifga ko‘ra ε0μ0 ko‘paytmasi 1/c2 :

ε0=14πc2×107 м/Гн =14π× 2997924582×10−7 F/m ≈ 8,85418781762039 × 10−12 F·m−1.

Biroq 1948-yilda qabul qilingan amper ta’rifini amalda qo‘llash qiyin bo‘ldi. Shu sababli 1980-yillardan boshlab amper etalonini amalda hosil qilish uchun kvant qurilmalaridan foydalana boshlandi. Ular Om qonuni yordamida amperni volt va om bilan bog‘lagan (1 А = 1 В / 1 Ом), volt va om esa, o‘z navbatida, Jozefson effekti hamda kvant Xoll effekti yordamida Plank doimiysi h va elementar zaryad e ga bog‘liq aniq munosabatlar orqali hosil qilingan. Shuning uchun Plank doimiysi (birinchi navbatda kilogrammni qayta ta’riflash uchun zarur bo‘lgan) va elementar zaryadning son qiymatlarini qat’iy belgilash fundamental doimiylarga asoslangan yangi amper ta’rifini joriy etish imkonini berdi.

2019-yilgi ta’rif

2018-yilda 26-marta o‘tkazilgan O‘lchov va tarozilar bo‘yicha bosh konferensiyada amperning hozirgi ta’rifi qabul qilindi va u keyingi yili kuchga kirdi (1948-yildan amal qilib kelgan eski ta’rif bekor qilindi). Ta’rif o‘zgarganda amperning qiymati o‘zgarmadi. Biroq buning natijasida yuqorida keltirilgan magnit va elektr doimiylari uchun ifodalar μ0 va ε0 endi mutlaq aniq bo‘lmay qoldi: ular faqat son jihatdan (juda yuqori aniqlikda) bajariladi va tajribada o‘lchanishi lozim. μ0 va ε0 kattaliklarining nisbiy standart noaniqligi α (nozik tuzilish doimiysi) ning nisbiy standart noaniqligiga, ya’ni 2,3 × 10−10 ga teng edi (2018-yilgi rezolyutsiya qabul qilingan paytda).

Karrali va ulushli birliklar

SI tizimining amaldagi rasmiy to‘liq tavsifi keltirilgan SI risolasining (frans. Brochure SI, ingl. The SI Brochure) Xalqaro o‘lchov va tarozilar byurosi (BIPM) tomonidan nashr etilgan tahririga muvofiq, amperning o‘nlik karrali va ulushli birliklari standart SI old qo‘shimchalari yordamida hosil qilinadi. Rossiya Federatsiyasi hukumati tomonidan qabul qilingan «Rossiya Federatsiyasida qo‘llashga ruxsat etilgan kattalik birliklari to‘g‘risidagi nizom»da ham Rossiyada xuddi shu old qo‘shimchalardan foydalanish nazarda tutilgan.

Karrali birliklar Ulushli birliklar
qiymati nomi belgisi qiymati nomi belgisi
101 А dekaamper даА daA 10−1 А detsiamper дА dA
102 А gektoamper гА hA 10−2 А santiamper сА cA
103 А kiloamper кА kA 10−3 А milliamper мА mA
106 А megaamper МА MA 10−6 А mikroamper мкА µA
109 А gigaamper ГА GA 10−9 А nanoamper нА nA
1012 А teraamper ТА TA 10−12 А pikoamper пА pA
1015 А petaamper ПА PA 10−15 А femtoamper фА fA
1018 А eksaamper ЭА EA 10−18 А attoamper аА aA
1021 А zettaamper ЗА ZA 10−21 А zeptoamper зА zA
1024 А yottaamper ИА YA 10−24 А yoktoamper иА yA
1027 А ronnaamper РнА RA 10−27 А rontoamper рнА rA
1030 А kvettaamper КвА QA 10−30 А kvektoamper квА qA
 qo‘llash tavsiya etiladi  qo‘llash tavsiya etilmaydi

Boshqa SI birliklari bilan bog‘liqligi

Agar o‘tkazgichdagi tok kuchi 1 amper bo‘lsa, bir sekundda uning ko‘ndalang kesimidan 1 kulon zaryad o‘tadi.

O‘tkazgich uchlaridagi 1 volt potensiallar farqi uning elektr qarshiligi 1 om bo‘lganda unda 1 amper tok hosil qiladi.

Agar sig‘imi 1 farad bo‘lgan kondensator 1 amper tok bilan zaryadlansa, uning qoplamalari orasidagi kuchlanish har sekundda 1 voltga oshib boradi.

Agar tok kuchi bir sekundda 1 amperga o‘zgarsa va o‘tkazgich induktivligi 1 genri bo‘lsa, o‘tkazgichda bir voltga teng induksiya elektr yurituvchi kuchi hosil bo‘ladi.

Adabiyotlar

  • Fizik atamalarning qisqacha lug‘ati / Tuzuvchi A. I. Bolsun, taqrizchi M. A. Elyashevich. — Minsk: Visheyshaya shkola, 1979. — B. 23—24. — 416 b. — 30 000 nusxa.
  • Xalqaro birliklar tizimi (SI) : SI risolasi. — 9-nashr. — Rosstandart, 2019. — 100 b.

Havolalar