Os físicos atribuem eletricidade ao movimento dos elétrons, aquelas minúsculas partículas eletricamente negativas que circundam cada átomo. A unidade de corrente elétrica é o ampere, em homenagem ao físico francês do século 19 André-Marie Ampère. Por definição, um ampere é igual a um coulomb por segundo. Para calcular o número de elétrons em um ampere, você precisa saber a carga de um elétron individual em coulombs. Isso acabou sendo 1,602 × 10-19 coulombs. Essa é toda a informação de que você precisa para converter amperes em elétrons por segundo.
TL; DR (muito longo; Não li)
Em um ampere de corrente, 6,242 × 1018 elétrons estão fluindo a cada segundo. Multiplique a força da corrente por este número para encontrar o número de elétrons fluindo no circuito por segundo.
O que é um Coulomb?
O coulomb é a unidade de carga estática no sistema de medição MKS (metro, quilograma, segundo). Recebeu o nome de outro físico francês, Charles Augustin de Coulomb, que fez a maior parte de seu trabalho no século XVIII. A definição de coulomb é baseada no statcoulomb, uma unidade de carga no sistema CGS (centímetros, gramas, segundos). Isso foi originalmente definido como a carga necessária para duas partículas igualmente carregadas separadas por 1 centímetro para repelir uma à outra com uma força de 1 dine. Você pode derivar coulombs de statcoulombs, mas os cientistas contemporâneos geralmente definem coulombs em termos de amperes, e não o contrário. A definição de 1 coulomb é a quantidade de carga transportada em um segundo por uma corrente de 1 ampere. Os cientistas conhecem a carga de um elétron individual, no entanto, graças a um famoso experimento conduzido no início do século 20.
Experiência de gota de óleo de Millikan
O físico americano Robert Millikan conduziu o experimento da gota de óleo em 1909, e isso lhe rendeu o Prêmio Nobel. Ele colocou uma gota carregada de óleo entre duas placas eletricamente carregadas e ajustou a voltagem até que a gota ficasse suspensa no ar. Como ele pode calcular a força da gravidade na queda e a força do campo elétrico, ele pode determinar a carga na queda. Ele conduziu o experimento com uma variedade de cargas em queda e descobriu que a carga sempre variado por um múltiplo de um determinado número, que ele concluiu ser a carga de um indivíduo elétron. Acabou sendo 1,602 × 10-19 coulombs.
O número de elétrons por segundo em um ampere
Um elétron tem uma carga de 1,602 × 10-19 coulombs, então você pode encontrar o número de elétrons em 1 coulomb de carga calculando o inverso desse número. Fazendo a aritmética, você encontra:
1 coulomb = 6,242 × 1018 elétrons
1 ampere é igual a 1 coulomb por segundo, o que significa:
1 ampere = 6,242 × 1018 elétrons por segundo
Convertendo de Amperes para Elétrons por Segundo
A relação derivada acima constitui um fator de conversão. Para converter de amperes em elétrons por segundo, multiplique esse fator de conversão pela intensidade da corrente em amperes. Por exemplo, em uma corrente de 15 amperes:
15 \ vezes (6,242 \ vezes 10 ^ {18}) = 9,363 \ vezes 10 ^ {19}
9.363 × 1019 elétrons estão fluindo por segundo. Em uma corrente de 7 mA (0,007 amperes), 4,369 × 1016 elétrons estão fluindo por segundo.