Fyzici pripisujú elektrinu pohybu elektrónov, tých drobných, elektricky negatívnych častíc, ktoré obklopujú každý atóm. Jednotkou elektrického prúdu je ampér, pomenovaný podľa francúzskeho fyzika 19. storočia André-Marie Ampèra. Podľa definície sa ampér rovná jednej coulombe za sekundu. Ak chcete vypočítať počet elektrónov v jednom ampéri, musíte poznať náboj jednotlivého elektrónu v coulomboch. Ukázalo sa to 1,602 × 10-19 coulombs. To sú všetky informácie, ktoré potrebujete na prevod zosilňovačov na elektróny za sekundu.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
V jednom ampéri prúdu, 6,442 × 1018 elektróny prúdia každú sekundu. Vynásobte silu prúdu týmto číslom, aby ste zistili počet elektrónov prúdiacich v obvode za sekundu.
Čo je Coulomb?
Coulomb je jednotka statického náboja v systéme merania MKS (meter, kilogram, sekunda). Názov dostal podľa iného francúzskeho fyzika Charlesa Augustina de Coulomba, ktorý sa najväčšej časti svojej práce venoval v 18. storočí. Definícia coulombu je založená na statcoulombe, jednotke náboja v systéme CGS (centimetre, gramy, sekundy). To bolo pôvodne definované ako náboj potrebný pre dve rovnako nabité častice oddelené 1 centimetrom, aby sa navzájom odpudili silou 1 dynu. Coulomby môžete odvodiť od statcoulombov, ale súčasní vedci zvyčajne definujú coulomby v ampéroch, nie naopak. Definícia 1 coulombu je množstvo náboja prenášaného za jednu sekundu prúdom 1 ampéra. Vedci náhodou poznajú náboj jednotlivého elektrónu vďaka slávnemu experimentu uskutočnenému na začiatku 20. storočia.
Experiment spoločnosti Millikan's Drop Drop
Americký fyzik Robert Millikan uskutočnil v roku 1909 experiment s ropnými kvapkami, ktorý mu vyniesol Nobelovu cenu. Medzi dve elektricky nabité platne umiestnil nabitú kvapku oleja a upravoval napätie, kým sa kvapka nerozpustila na vzduchu. Pretože dokázal vypočítať gravitačnú silu na poklese a silu elektrického poľa, mohol určiť náboj na poklese. Pokus vykonal s rôznymi nábojmi na kvapke a zistil, že náboj je vždy sa násobil konkrétnym číslom, ktoré podľa jeho názoru predstavoval poplatok jednotlivca elektrón. Ukázalo sa to 1,602 × 10-19 coulombs.
Počet elektrónov za sekundu v ampére
Jeden elektrón má náboj 1,602 × 10-19 coulomby, takže počet elektrónov v 1 coulombe náboja nájdete prevrátením tohto čísla. Pri aritmetike nájdete:
1 coulomb = 6,442 × 1018 elektróny
1 ampér sa rovná 1 coulombu za sekundu, čo znamená:
1 ampér = 6,442 × 1018 elektrónov za sekundu
Prevod z ampérov na elektróny za sekundu
Vyššie uvedený vzťah predstavuje konverzný faktor. Ak chcete previesť z ampérov na elektróny za sekundu, vynásobte tento konverzný faktor silou prúdu v ampéroch. Napríklad v prúde 15 ampérov:
15 \ krát (6 422 krát 10 ^ {18}) = 9,363 krát 10 ^ {19}
9.363 × 1019 elektróny prúdia za sekundu. V prúde 7 mA (0,007 ampéra), 4,369 × 1016 elektróny prúdia za sekundu.