Mahalagang Pagkakaiba – Ampere kumpara sa Coulomb
Ang Ampere at Coulomb ay dalawang unit ng pagsukat na ginagamit upang sukatin ang agos. Ang kasalukuyang sa isang konduktor ay sinusukat sa Amperes, samantalang ang Coulombs ay sumusukat sa halaga ng singil. Ang isang ampere ay katumbas ng daloy ng isang coulomb ng isang singil sa isang segundo. Hindi tulad ng coulomb, na sumusukat sa dami ng singil, sinusukat ng ampere kung gaano kabilis ang paggalaw ng halaga ng singil. Ito ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng Ampere at Coulomb.
Nagkakaroon ng electric current sa loob ng isang conductor kapag ang mga carrier ng charge sa loob ng conductor ay gumagalaw dito sa ilalim ng epekto ng pagkakaiba ng boltahe. Ang isang napaka-karaniwang halimbawa kung paano nangyayari ang kasalukuyang ay ang tubig na dumadaloy sa isang tubo. Kung ang tubo ay pinananatiling pahalang, walang daloy sa loob nito; kung ito ay tumagilid kahit kaunti, ito ay lilikha ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang dulo at ang tubig ay magsisimulang dumaloy sa tubo. Kung mas mataas ang slope, mas mataas ang potensyal na pagkakaiba, samakatuwid, mas mataas ang dami ng tubig na dumadaloy bawat segundo. Katulad nito, kung ang pagkakaiba ng boltahe sa pagitan ng dalawang dulo ng isang wire ay mas mataas, ang dami ng singil na dumadaloy ay magiging mas mataas, na magiging mataas ang kasalukuyang.
Ano ang Ampere?
Ang sukat ng yunit ng kasalukuyang, Ampere, ay pinangalanan pagkatapos ng isang French mathematician at physicist na si André-Marie Ampère na itinuturing na ama ng electrodynamics. Ang mga amperes ay tinatawag ding mga amp, sa madaling salita.
Ang batas ng puwersa ng Ampere ay nagsasaad na ang dalawang parallel na kawad ng kuryente na may dalang kasalukuyang ay nagpapataw ng puwersa sa isa't isa. Ang International Systems of Unites (SI) ay tumutukoy sa isang ampere batay sa Ampere's Force Law na ito; Ang ampere ay ang pare-parehong kasalukuyang kung saan, kung pinananatili sa dalawang tuwid na parallel na konduktor na walang katapusang haba, ng hindi gaanong pabilog na cross-section, at inilagay ng isang metro sa pagitan sa vacuum, ay magbubunga sa pagitan ng mga konduktor na ito ng puwersa na katumbas ng 2×10−7 newtons bawat metro ng haba”.
Figure 01: SI Definition of Ampere
Sa Batas ng Ohm, ang kasalukuyang ay nauugnay sa boltahe bilang:
V=I x R
Ang R ay ang resistensya ng kasalukuyang dala na konduktor. Ang power P na natupok ng isang load ay nauugnay sa kasalukuyang dumadaloy dito at ang ibinigay na boltahe ayon sa:
P=V x I
Maaari itong gamitin upang maunawaan ang dami ng isang ampere. Isaalang-alang ang isang de-kuryenteng bakal na may 1000 W rating, na konektado sa linya ng kuryente na 230 V. Ang dami ng kasalukuyang natupok nito para uminit ay maaaring kalkulahin bilang:
P=VI
1000 W=230 V ×I
I=1000/230
I=4.37 A
Kung ikukumpara doon, sa electric arc welding, isang kasalukuyang beam na halos 1000 A ang ginagamit upang matunaw ang isang bakal. Kung isasaalang-alang ang isang lightning bolt, ang kasalukuyang inihatid ng isang average na flash ng kidlat ay humigit-kumulang 10, 000 amps. Ngunit, nasukat din ang 100,000 amp na kidlat.
Ang kasalukuyang ay sinusukat gamit ang Ammeter. Gumagana ang ammeter sa iba't ibang pamamaraan. Sa isang moving-coil ammeter, isang coil na naka-mount sa diameter ng coil ay ibinibigay kasama ng sinusukat na kasalukuyang. Ang coil ay inilalagay sa pagitan ng dalawang magnetic pole; N at S. Alinsunod sa Left-Hand Rule ni Flemming, ang puwersa ay na-induce sa kasalukuyang nagdadala ng conductor na inilalagay sa magnetic field. Samakatuwid, ang puwersa sa naka-mount na coil ay umiikot sa coil sa paligid ng diameter nito. Ang halaga ng pagpapalihis dito ay proporsyonal sa kasalukuyang sa pamamagitan ng likid; kaya, maaaring kunin ang pagsukat. Gayunpaman, ang pamamaraang ito ay nangangailangan ng pagsira sa konduktor at paglalagay ng ammeter sa gitna. Dahil hindi ito magagawa sa tumatakbong sistema, ginagamit ang magnetic method sa mga clamp meter upang sukatin ang parehong AC at DC na alon nang walang pisikal na kontak sa konduktor.
Figure 02: Moving-Coil Type Ammeter
Ano ang Coulomb?
Ang SI unit na Coulomb, na ginagamit sa pagsukat ng mga singil sa kuryente, ay ipinangalan sa physicist na si Charles-Augustin de Coulomb na nagpasimula ng batas ng Coulomb. Ang batas ng Coulomb ay nagsasaad na kapag ang dalawang singil na q1 at q2ay inilagay sa r distansya sa pagitan, isang puwersa ang kumikilos sa bawat singil ayon sa:
F=(keq1q2)/r
Dito, ang ke ay ang constant ng Coulomb. Ang Coulomb (C) ay katumbas ng singil na humigit-kumulang 6.241509×1018 bilang ng mga electron o proton. Kaya naman, ang singil ng isang electron ay maaaring kalkulahin bilang 1.602177×10−19 C. Ang static na electric charge ay sinusukat gamit ang isang electrometer. Tulad ng sa nakaraang halimbawa ng isang de-kuryenteng plantsa, ang dami ng singil na pumapasok sa plantsa sa isang segundo ay maaaring kalkulahin bilang:
I=Q/t
Q=4.37 A ×1 s
Q=4.37 C
Sa panahon ng isang kidlat, humigit-kumulang 15 coulomb ng charge ang maaaring pumasa sa agos na 30, 000 A papunta sa lupa mula sa isang ulap sa isang fraction ng isang segundo. Gayunpaman, ang isang ulap ng kulog ay maaaring humawak ng daan-daang coulomb na may singil sa panahon ng kidlat.
Ang singil ay sinusukat din sa ampere-hours (Ah=A x h) sa mga baterya. Ang karaniwang baterya ng mobile phone na 1500 mAh (theoretically) ay mayroong 1.5 A x 3600s=5400 C na singil, at para magkaroon ng kahulugan sa pag-charge, ipinapahayag ito bilang ang baterya ay makakapagbigay ng 1500 mA current sa loob ng isang oras.
Ano ang pagkakaiba ng Ampere at Coulomb?
Ampere vs Coulomb |
|
| Ang Ampere ay ang SI unit para sukatin ang electric current. Ang unit charge na dumadaan sa isang punto sa loob ng isang segundo ay tinatawag na isang ampere. | Coulomb ay ang SI unit para sukatin ang electrical charge. Ang isang coulomb ay katumbas ng singil na hawak ng 6.241509×1018 proton o electron. |
| Pagsukat | |
| Ammeter ay ginagamit upang sukatin ang kasalukuyang. | Ang singil ay sinusukat gamit ang Electrometer. |
| Definition | |
| Ang kasalukuyang ay tinukoy ng SI gamit ang batas ng puwersa ng Ampere, na isinasaalang-alang ang puwersang kumikilos sa kasalukuyang nagdadala ng mga conductor. | Pormal na tinukoy ang Coulomb bilang Ampere-second na nag-uugnay sa singil sa kasalukuyang. |
Summery – Ampere vs Coulomb
Ang Ampere ay ginagamit upang sukatin ang daloy ng mga singil sa kuryente, hindi tulad ng Coulomb, na ginagamit upang sukatin ang static na singil ng kuryente. Kahit na ang Ampere ay nauugnay sa Coulomb sa pamamagitan ng kahulugan, ang Ampere ay tinukoy nang hindi gumagamit ng singil, ngunit gumagamit ng puwersang kumikilos sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor. Ito ang pagkakaiba ng Ampere at Coulomb.
