Fiziķi elektrību piedēvē elektronu kustībai - tām sīkajām, elektriski negatīvajām daļiņām, kas apņem katru atomu. Elektriskās strāvas mērvienība ir ampērs, kas nosaukts 19. gadsimta franču fiziķa Andrē Marī Ampēra vārdā. Pēc definīcijas ampērs ir vienāds ar vienu kulonu sekundē. Lai aprēķinātu elektronu skaitu vienā ampērā, tāpēc jums jāzina atsevišķa elektrona lādiņš kulonos. Izrādās 1,602 × 10-19 kulonas. Tā ir visa informācija, kas jums nepieciešama, lai pārveidotu ampērus par elektroniem sekundē.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Vienā strāvas ampērā 6.242 × 1018 elektroni plūst katru sekundi. Reiziniet strāvas stiprumu ar šo skaitli, lai atrastu elektronu skaitu, kas plūst ķēdē sekundē.
Kas ir Kulons?
Kulons ir statiskā lādiņa vienība MKS (metrs, kilograms, otrais) mērījumu sistēmā. Tas tika nosaukts pēc cita franču fiziķa Charles Charles Augustin de Coulomb, kurš lielāko daļu sava darba veica 18. gadsimtā. Kulona definīcija ir balstīta uz statkoulombu, lādiņa vienību CGS (centimetri, grami, sekundes) sistēmā. Sākotnēji tas tika definēts kā lādiņš, kas nepieciešams divām vienādi uzlādētām daļiņām, kuras atdalītas par 1 centimetru, lai atgrūstu viena otru ar 1 dyna spēku. Kulonmas var atvasināt no statkulombām, taču mūsdienu zinātnieki parasti nosaka kulonus ampēru izteiksmē, nevis otrādi. 1 kulona definīcija ir lādiņa daudzums, ko vienā sekundē pārnēsā 1 ampēra strāva. Tomēr zinātnieki patiešām zina atsevišķa elektrona lādiņu, pateicoties slavenajam eksperimentam, kas tika veikts 20. gadsimta sākumā.
Millikana eļļas pilienu eksperiments
Amerikāņu fiziķis Roberts Millikans 1909. gadā veica eļļas krituma eksperimentu, un tas viņam nopelnīja Nobela prēmiju. Viņš ievietoja uzlādētu eļļas pilienu starp divām elektriski uzlādētām plāksnēm un noregulēja spriegumu, līdz piliens tika suspendēts gaisā. Tā kā viņš varēja aprēķināt gravitācijas spēku uz pilienu un elektriskā lauka spēku, viņš varēja noteikt piliena lādiņu. Viņš veica eksperimentu ar dažādiem lādiņa lādiņiem un atklāja, ka lādiņš vienmēr variēja ar noteikta skaitļa reizinājumu, kas, pēc viņa domām, bija indivīda maksa elektrons. Izrādījās 1,602 × 10-19 kulonas.
Elektronu skaits sekundē ampēros
Viena elektrona lādiņš ir 1,602 × 10-19 kuloni, tāpēc jūs varat atrast elektronu skaitu 1 uzlādes kulonā, ņemot apgriezto skaitli. Veicot aritmētiku, jūs atradīsit:
1 kulons = 6,242 × 1018 elektroni
1 ampērs ir vienāds ar 1 kulonu sekundē, kas nozīmē:
1 ampērs = 6,242 × 1018 elektroni sekundē
Konvertēšana no ampēriem uz elektroniem sekundē
Iepriekš iegūtās attiecības veido konversijas koeficientu. Lai pārveidotu no ampēriem uz elektroniem sekundē, reiziniet šo konversijas koeficientu ar strāvas stiprumu ampēros. Piemēram, strāvā 15 ampēri:
15 reizes (6.242 \ reizes 10 ^ {18}) = 9.363 reizes 10 ^ {19}
9.363 × 1019 elektroni plūst sekundē. 7 mA strāvā (0,007 ampēri) 4,369 × 1016 elektroni plūst sekundē.