Amper

amper ⓘ
amper ⓘ
	Hareketli demir ampermetrenin gösteri modeli. Bobinden geçen akım arttıkça, piston bobinin içine doğru çekilir ve ibre sağa doğru sapar.
Genel bilgi
Birim sistemi	Uluslararası Birimler Sistemi (SI)
Birimi	Elektrik Akımı
Sembol	A
Adını	André-Marie Ampère

Amper (/ˈæmpɛər/, ABD: /ˈæmpɪər/; sembol: A), genellikle amp olarak kısaltılır, elektrik akımının SI temel birimidir. Bir amper, bir saniyede bir noktadan geçen 6,241509074×10¹⁸ elektron değerinde yüke eşittir. Adını, Danimarkalı fizikçi Hans Christian Ørsted ile birlikte elektromanyetizmanın babası olarak kabul edilen Fransız matematikçi ve fizikçi André-Marie Ampère'den (1775-1836) almıştır. ⓘ

2019 yılında SI temel birimlerinin yeniden tanımlanmasından itibaren amper, temel yükün büyüklüğünün 1,602176634×10-19 C (coulomb) olarak ayarlanmasıyla tanımlanmıştır; bu da bir amperin her 1,602176634 saniyede geçen 10¹⁹ temel yüke eşdeğer bir elektrik akımı olduğu anlamına gelmektedir. Yeniden tanımlamadan önce amper, metre başına 2×10-7 newtonluk bir manyetik kuvvet üretmek için 1 metre aralıklı 2 paralel telden geçirilmesi gereken akım olarak tanımlanıyordu. ⓘ

Daha önceki CGS sisteminde iki akım tanımı vardı; biri temelde SI'nınki ile aynı, diğeri ise elektrik yükünü temel birim olarak kullanan ve yük birimi iki yüklü metal plaka arasındaki kuvvetin ölçülmesiyle tanımlanan akım. Amper daha sonra saniyede bir coulomb yük olarak tanımlandı. SI'da yük birimi olan coulomb, bir saniye boyunca bir amper tarafından taşınan yük olarak tanımlanır. ⓘ

formülüne göre hesaplanır; ⓘ

Q: Elektrik yükü miktarı (Coulomb),

t: Zaman (saniye)

I: Akım şiddeti (Amper). ⓘ

Akım, iki nokta arasındaki potansiyel farkı nedeniyle oluşur ve şiddeti

{\mathrm {I} }={\frac {\mathrm {V} }{\mathrm {R} }}

ⓘ

şeklinde hesaplanır; ⓘ

V: Potansiyel farkı (Volt),

R: Direnç (Ohm),

I: Akım şiddeti (Amper). ⓘ

Bir şimşek veya yıldırımdaki akımın şiddeti 100.000 A seviyelerine ulaşabilirken, yüksek frekansla çalışan elektronik devrelerinde akım şiddeti μA düzeyindedir. ⓘ

Tanım

Amper, temel yük e'nin sabit sayısal değeri 1.602 176 634 × 10-19 olarak alınarak tanımlanır ve C birimiyle ifade edildiğinde A⋅s'ye eşittir; burada saniye, sezyum-133 atomunun bozulmamış temel durum hiper ince geçiş frekansı olan $∆ ν Cs$ cinsinden tanımlanır. ⓘ

SI yük birimi olan coulomb, "1 amperlik bir akım tarafından 1 saniyede taşınan elektrik miktarıdır". Tersine, bir amperlik bir akım, saniyede belirli bir noktadan geçen bir coulomb yüktür:

{\rm {1\ A=1\,{\text{C/s}}.}}

Genel olarak $Q$ yükü, $Q = I t$ şeklinde bir t süresi boyunca akan sabit I akımı ile belirlenir. ⓘ

Sabit, anlık ve ortalama akım amper cinsinden ifade edilir ("şarj akımı 1,2 A" gibi) ve belirli bir süre boyunca biriken (veya bir devreden geçen) yük coulomb cinsinden ifade edilir ("akü şarjı 30000 C" gibi). Amper (C/s) ile coulomb arasındaki ilişki, watt (J/s) ile joule arasındaki ilişki ile aynıdır. ⓘ

Tarihçe

Amper, adını elektromanyetizma üzerine çalışan ve elektrodinamiğin temellerini atan Fransız fizikçi ve matematikçi André-Marie Ampère'den (1775-1836) almıştır. Ampère'in modern elektrik biliminin yaratılmasına yaptığı katkıların tanınması amacıyla, 1881 Uluslararası Elektrik Sergisi'nde imzalanan uluslararası bir sözleşme ile amper, elektrik akımı için standart bir elektrik ölçüm birimi olarak belirlenmiştir. ⓘ

Amper başlangıçta santimetre-gram-saniye birim sistemindeki elektrik akımı biriminin onda biri olarak tanımlanmıştı. Şimdi abamper olarak bilinen bu birim, bir santimetre aralıklı iki tel arasında santimetre uzunluk başına iki dynes kuvvet üreten akım miktarı olarak tanımlanmıştır. Birimin boyutu, MKSA sisteminde ondan türetilen birimlerin uygun şekilde boyutlandırılabilmesi için seçildi. ⓘ

"Uluslararası amper", bir gümüş nitrat çözeltisinden saniyede 0,001118 gram gümüş biriktirecek akım olarak tanımlanan amperin erken bir uygulamasıydı. Daha sonra yapılan daha doğru ölçümler bu akımın 0,99985 A olduğunu ortaya koymuştur. ⓘ

Güç, akım ve voltajın çarpımı olarak tanımlandığından, amper alternatif olarak $I = P / V$ ilişkisi kullanılarak diğer birimler cinsinden ifade edilebilir ve böylece 1 A = 1 W/V olur. Akım, elektrik voltajını, akımı ve direnci ölçebilen bir cihaz olan multimetre ile ölçülebilir. ⓘ

SI'daki eski tanım

2019 yılına kadar SI, amperi aşağıdaki gibi tanımlıyordu:

Amper, sonsuz uzunlukta, ihmal edilebilir dairesel kesitli iki düz paralel iletkende tutulursa ve vakumda bir metre arayla yerleştirilirse, bu iletkenler arasında metre uzunluk başına 2×10-7 newtona eşit bir kuvvet üretecek olan sabit akımdır. ⓘ

Ampère'in kuvvet yasası, elektrik akımı taşıyan iki paralel tel arasında çekici veya itici bir kuvvet olduğunu belirtir. Bu kuvvet amperin resmi tanımında kullanılır. ⓘ

SI yük birimi olan coulomb, daha sonra "1 amperlik bir akım tarafından 1 saniyede taşınan elektrik miktarı" olarak tanımlanmıştır. Tersine, bir amperlik bir akım, saniyede belirli bir noktadan geçen bir coulomb yüktür:

{\rm {1\ A=1{\frac {C}{s}}.}}

Genel olarak $Q$ yükü, $Q = It$ şeklinde bir t süresi boyunca akan sabit I akımı ile belirleniyordu. ⓘ

Gerçekleştirme

Standart amper en doğru şekilde bir Kibble terazisi kullanılarak gerçekleştirilir, ancak pratikte elektromotor kuvvet ve direnç birimleri olan volt ve ohm'dan Ohm yasası aracılığıyla korunur, çünkü son ikisi sırasıyla Josephson etkisi ve kuantum Hall etkisi gibi yeniden üretilmesi nispeten kolay fiziksel olaylara bağlanabilir. ⓘ

Bir amperin gerçekliğini belirleme teknikleri yaklaşık olarak 10⁷'de birkaç parça göreceli belirsizliğe sahiptir ve watt, ohm ve volt gerçeklemelerini içerir. ⓘ

Amperden türetilen birimler

Uluslararası birimler sistemi (SI) 7 temel SI birimine dayanmaktadır: saniye, metre, kilogram, kelvin, amper, mol ve kandela 7 temel fiziksel büyüklük türünü veya "boyutu" temsil etmektedir (sırasıyla zaman, uzunluk, kütle, sıcaklık, elektrik akımı, madde miktarı ve ışık yoğunluğu) ve diğer tüm SI birimleri bunlar kullanılarak tanımlanmaktadır. SI'dan türetilen bu birimlere watt, volt, lüks vb. gibi özel isimler verilebilir ya da saniyede metre gibi başka birimler cinsinden tanımlanabilir. Amperden türetilen özel isimli birimler şunlardır:

Miktar	Birim	Sembol	Anlamı	SI temel birimlerinde ⓘ
Elektrik yükü	coulomb	C	amper saniye	A⋅s
Elektrik potansiyel farkı	volt	V	coulomb başına joule	kg⋅m²⋅s-3⋅A-1
Elektriksel direnç	ohm	Ω	amper başına volt	kg⋅m²⋅s-3⋅A-2
Elektriksel iletkenlik	siemens	S	volt başına amper veya ters ohm	s³⋅A²⋅kg-1⋅m-2
Elektriksel endüktans	henry	H	ohm saniye	kg⋅m²⋅s-2⋅A-2
Elektriksel kapasitans	farad	F	volt başına coulomb	s⁴⋅A²⋅kg-1⋅m-2
Manyetik akı	weber	Wb	volt saniye	kg⋅m²⋅s-2⋅A-1
Manyetik akı yoğunluğu	tesla	T	metrekare başına weber	kg⋅s-2⋅A-1

Elektrik mühendisliği ve elektrikli aletler bağlamında sıklıkla kullanılan, ancak amperden bağımsız olarak tanımlanabilen bazı SI birimleri de vardır, özellikle hertz, joule, watt, candela, lumen ve lux. ⓘ

SI önekleri

Diğer SI birimleri gibi, amper de kendisini 10'un bir kuvvetiyle çarpan bir önek eklenerek değiştirilebilir. ⓘ

Değer	SI sembolü	İsim	Değer	SI sembolü	İsim
Amperin (A) +SI katları ⓘ
Submultiples			Multiples
10-1 A	dA	deciampere	10¹ A	daA	decaampere
10-2 A	cA	centiampere	10² A	hA	hektoamper
10-3 A	mA	miliamper	10³ A	kA	kiloamper
10-6 A	µA	mikroamper	10⁶ A	MA	megaamper
10-9 A	nA	nanoampere	10⁹ A	GA	gigaampere
10-12 A	pA	picoampere	10¹² A	TA	teraampere
10-15 A	fA	femtoampere	10¹⁵ A	PA	petaampere
10-18 A	aA	attoampere	10¹⁸ A	EA	exaampere
10-21 A	zA	zeptoampere	10²¹ A	ZA	zettaampere
10-24 A	yA	yoctoampere	10²⁴ A	YA	yottaampere