Фізики відносять електрику до руху електронів, тих крихітних електрично негативних частинок, які оточують кожен атом. Одиницею електричного струму є ампер, названий на честь французького фізика XIX століття Андре-Марі Ампера. За визначенням, ампер дорівнює одному кулону в секунду. Щоб розрахувати кількість електронів в одному ампері, вам потрібно знати заряд окремого електрона в кулонах. Це виявляється 1.602 × 10-19 кулони. Це вся інформація, необхідна для перетворення підсилювачів в електрони в секунду.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
В одному ампері струму, 6,242 × 1018 електрони течуть щосекунди. Помножте силу струму на це число, щоб знайти кількість електронів, що протікають в ланцюзі за секунду.
Що таке кулон?
Кулон - це одиниця статичного заряду в системі вимірювання МКС (метр, кілограм, секунда). Він був названий на честь іншого французького фізика Шарля Августина де Кулона, який зробив більшу частину своїх робіт у 18 столітті. Визначення кулона базується на статкулоні, одиниці заряду в системі CGS (сантиметри, грами, секунди). Спочатку це визначалося як заряд, необхідний двом однаково зарядженим частинкам, розділеним на 1 сантиметр, щоб відштовхувати один одного силою 1 дин. Ви можете вивести куломи із статколом, але сучасні вчені зазвичай визначають куломи з точки зору ампер, а не навпаки. Визначення 1 кулон - це величина заряду, що за одну секунду переноситься струмом в 1 ампер. Вчені справді знають заряд окремого електрона, проте завдяки відомому експерименту, проведеному на початку 20 століття.
Експеримент падіння нафти Міллікана
Американський фізик Роберт Міллікан провів експеримент з падінням масла в 1909 році, і це принесло йому Нобелівську премію. Він помістив заряджену краплю масла між двома електрично зарядженими пластинами і регулював напругу, доки крапля не зависла на повітрі. Оскільки він міг розрахувати силу тяжіння на краплю та силу електричного поля, він міг визначити заряд на краплі. Він провів експеримент з різними зарядами на краплі і виявив, що заряд завжди змінювався на кратне певному числу, який, на його думку, був звинуваченням особи електрон. Вийшло 1.602 × 10-19 кулони.
Кількість електронів в секунду в ампері
Один електрон має заряд 1,602 × 10-19 кулонів, тому ви можете знайти кількість електронів в 1 кулоні заряду, взявши обернене до цього числа. Роблячи арифметику, ви знаходите:
1 кулон = 6,242 × 1018 електрони
1 ампер дорівнює 1 кулону в секунду, що означає:
1 ампер = 6,242 × 1018 електронів в секунду
Перетворення з ампер в електрони в секунду
Виведені вище відносини становлять коефіцієнт перерахунку. Щоб перетворити з ампер в електрони в секунду, помножте цей коефіцієнт перетворення на силу струму в амперах. Наприклад, при струмі 15 ампер:
15 \ разів (6,242 \ разів 10 ^ {18}) = 9,363 \ разів 10 ^ {19}
9.363 × 1019 електрони течуть в секунду. При струмі 7 мА (0,007 ампер), 4,369 × 1016 електрони течуть в секунду.