Sähkölaitteet ympäröivät ihmistä syntymästä ja koko elämän ajan. Näitä ovat: kodinkoneet, kotimme ja katujen valaistus, matkaviestintä, jopa nykyaikaiset autot siirtyvät sähköön. Kaikki nämä laitteet kuluttavat sähkövirtaa, jotkut ottavat sen sähköverkoista, toiset paristoista ja akuista, toiset vaihtoehtoisista energialähteistä ("tuulimyllyt", aurinkopaneelit jne.). Ja kuinka moni tietää, mikä on virranvoimakkuuden mittayksikkö ja mikä on sähkövirta? Tässä artikkelissa vastaamme näihin kysymyksiin.
Aloitetaan peruskäsitteistä. Sähkövirta on varautuneiden hiukkasten suunnattua järjestettyä liikettä johtimessa. Harkitse virran olemassaolon ehtoja:
- vapaiden elektronien läsnäolo metallijohtimessa;
- sähkökentän olemassaolo (sellainen kenttä syntyy, koskanykyinen lähde).
Siirrytään nyt sellaisen asian kuin virran yksikön tarkasteluun. Tämä skalaariarvo on merkitty latinalaisella kirjaimella I. Virran voimakkuuden yksikkö määräytyy metallijohtimen poikkileikkauksen läpi kulkevan varauksen q suhteesta aikaväliin t, jonka aikana sähkövirta kulki johtimen läpi. Vastaavasti kaavalla on seuraava muoto: I=q/t. Virran voimakkuuden yksikkö osoittaa, kuinka paljon varausta kulkee langan poikkileikkauksen läpi aikayksikköä kohti.
Kaikki on melko alkeellista. Katsotaanpa nyt, mitkä ovat yleisesti hyväksytyt yksiköt virran voimakkuuden mittaamiseksi. Voit tehdä tämän tutkimalla kansainvälistä yksikköjärjestelmää (SI). Siitä seuraa, että virran voimakkuuden mittayksikkö on ampeeri. Tämä yksikkö sai nimensä ranskalaisen matemaattisen fyysikon André-Marie Ampèren (1775-1836) kunniaksi. Hän esitteli sellaiset termit kuin sähködynamiikka, sähköstatiikka, solenoidit, EMF, galvanometri, sähkövirta, jännite ja muut. Tiedemies A. M. Amper ennusti sellaisen tieteen kuin "kybernetiikan" syntymistä, hänestä tuli johtimien mekaanisen vuorovaikutuksen löytäjä sähkövirran kanssa, hän otti käyttöön säännön virran suuntien määrittämiseksi.
Yritetään nyt analysoida tätä käsitettä alkeisfysiikan näkökulmasta. Tätä varten on tarpeen korostaa sähkövirran kulkemisen ominaisuuksia kahden rinnakkaisen johtimen läpi. Jos varautuneet hiukkaset liikkuvat kahta johdinta pitkin samaan suuntaan, tällaiset johtimet alkavat vetää puoleensa, ja jos hiukkaset ovatliikkuvat eri suuntiin, silloin johtimet pyrkivät hylkimään toisiaan. Yhden ampeerin virranvoimakkuuden yksikkönä katsotaan sellainen voima, jonka seurauksena kaksi yhden metrin pituista yhdensuuntaista johtoa, jotka ovat metrin päässä toisistaan, alkavat vuorovaikuttaa 0,0000002N voimalla.
Yhteenvetona sanotaan, että sellaisen käsitteen kuin virranvoimakkuuden tuntemus auttaa määrittämään sähkölaitteiden kuluttaman energian. Näin on helppo laskea kotisi johdotuskuormitus ja siten suojata kotiasi tulipalolta tai sähkölaitteiden vaurioilta, joita usein tapahtuu, kun kodin sähkölaitteita ei ole sijoitettu oikein.
