Hauptunterschied - Ampere vs Coulomb
Ampere und Coulomb sind zwei Maßeinheiten, mit denen der Strom gemessen wird. Der Strom in einem Leiter wird in Ampere gemessen, während Coulomb die Ladungsmenge misst. Ein Ampere entspricht dem Fluss eines Coulomb einer Ladung in einer Sekunde. Im Gegensatz zu Coulomb, das die Ladungsmenge misst, misst Ampere, wie schnell sich die Ladungsmenge bewegt. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Ampere und Coulomb.
Ein elektrischer Strom tritt innerhalb eines Leiters auf, wenn sich die Ladungsträger innerhalb des Leiters unter dem Einfluss einer Spannungsdifferenz durch diesen bewegen. Ein sehr häufiges Beispiel dafür, wie der Strom auftritt, ist das Wasser, das durch ein Rohr fließt. Wenn das Rohr horizontal gehalten wird, fließt kein Fluss hinein. Wenn es mindestens leicht geneigt ist, entsteht eine Potentialdifferenz zwischen den beiden Enden und Wasser fließt durch das Rohr. Je höher die Steigung, desto höher die Potentialdifferenz, desto höher ist die Wassermenge pro Sekunde. In ähnlicher Weise ist die Ladungsmenge, durch die fließt, höher, wenn die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Enden eines Drahtes höher ist, wodurch ein hoher Strom erzeugt wird.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist Ampere
3. Was ist Coulomb
4. Vergleich nebeneinander - Ampere gegen Coulomb
5. Zusammenfassung
Was ist Ampere?
Die Strommesseinheit Ampere ist nach einem französischen Mathematiker und Physiker André-Marie Ampère benannt, der als Vater der Elektrodynamik gilt. Ampere werden kurz als Verstärker bezeichnet.
Das Ampere-Kraftgesetz besagt, dass zwei parallele elektrische Drähte, die Strom führen, eine Kraft aufeinander ausüben. International Systems of Unites (SI) definiert ein Ampere basierend auf dem Ampere-Kraftgesetz; „Das Ampere ist der konstante Strom, der, wenn er in zwei geraden parallelen Leitern unendlicher Länge mit vernachlässigbarem Kreisquerschnitt und einem Abstand von einem Meter im Vakuum gehalten wird, zwischen diesen Leitern eine Kraft von 2 × 10−7 Newton erzeugen würde pro Meter Länge “.
Abbildung 01: SI-Definition von Ampere
Nach dem Ohmschen Gesetz bezieht sich Strom auf Spannung als:
V = I x R.
R ist der Widerstand des stromführenden Leiters. Die von einer Last verbrauchte Leistung P bezieht sich auf den durch sie fließenden Strom und die zugeführte Spannung gemäß:
P = V x I.
Dies kann verwendet werden, um die Menge eines Ampere zu verstehen. Stellen Sie sich ein Bügeleisen mit einer Nennleistung von 1000 W vor, das an die Stromleitung von 230 V angeschlossen ist. Die zum Aufheizen verbrauchte Strommenge kann wie folgt berechnet werden:
P = VI
1000 W = 230 V × I
I = 1000/230
I = 4,37 A.
Im Vergleich dazu wird beim Lichtbogenschweißen ein Stromstrahl von fast 1000 A zum Schmelzen eines Eisenstabs verwendet. Wenn ein Blitz berücksichtigt wird, beträgt der von einem durchschnittlichen Blitz gelieferte Strom etwa 10.000 Ampere. Es wurde jedoch auch ein Blitz mit 100.000 Ampere gemessen.
Der Strom wird mit einem Amperemeter gemessen. Amperemeter arbeitet in verschiedenen Techniken. In einem Amperemeter mit beweglicher Spule wird eine entlang des Spulendurchmessers montierte Spule mit dem gemessenen Strom versorgt. Die Spule ist zwischen zwei Magnetpolen angeordnet; N und S. Gemäß Flemmings linker Regel wird eine Kraft auf einen stromführenden Leiter induziert, der in ein Magnetfeld gebracht wird. Daher dreht die Kraft auf die montierte Spule die Spule um ihren Durchmesser. Das Ausmaß der Auslenkung ist hier proportional zum Strom durch die Spule; somit kann die Messung durchgeführt werden. Dieser Ansatz erfordert jedoch das Brechen des Leiters und das Platzieren des Amperemeter in der Mitte. Da dies in einem laufenden System nicht möglich ist, wird in Zangenmessgeräten eine magnetische Methode verwendet, um sowohl Wechsel- als auch Gleichströme ohne physischen Kontakt mit dem Leiter zu messen.
Abbildung 02: Amperemeter mit beweglicher Spule
Was ist Coulomb?
Die SI-Einheit Coulomb, mit der elektrische Ladungen gemessen werden, ist nach dem Physiker Charles-Augustin de Coulomb benannt, der das Coulombsche Gesetz eingeführt hat. Das Coulombsche Gesetz besagt, dass, wenn zwei Ladungen q 1 und q 2 in einem Abstand voneinander angeordnet sind, eine Kraft auf jede Ladung wirkt, gemäß:
F = (k e q 1 q 2) / r
Hier ist k e die Coulombsche Konstante. Ein Coulomb (C) entspricht der Ladung von ungefähr 6,241509 × 10 18 Elektronen oder Protonen. Daher kann die Ladung eines einzelnen Elektrons mit 1,602177 × 10 –19 C berechnet werden. Die statische elektrische Ladung wird unter Verwendung eines Elektrometers gemessen. Wie im vorherigen Beispiel eines elektrischen Bügeleisens kann die Ladungsmenge, die in einer Sekunde in das Eisen gelangt, wie folgt berechnet werden:
I = Q / t
Q = 4,37 A × 1 s
Q = 4,37 C.
Während eines Blitzes könnten etwa 15 Coulomb Ladung in Sekundenbruchteilen einen Strom von 30.000 A von einer Wolke zur Erde leiten. Eine Gewitterwolke kann jedoch während eines Blitzes Hunderte von Coulomb Ladung enthalten.
Die Ladung wird auch in Amperestunden (Ah = A xh) in Batterien gemessen. Ein typischer Handy-Akku mit 1500 mAh (theoretisch) fasst 1,5 A x 3600 s = 5400 C Ladung. Um die Ladung zu verstehen, wird ausgedrückt, dass der Akku innerhalb einer Stunde 1500 mA Strom liefern kann.
Was ist der Unterschied zwischen Ampere und Coulomb?
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Ampere gegen Coulomb |
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| Ampere ist die SI-Einheit zur Messung des elektrischen Stroms. Eine Einheitsladung, die innerhalb einer Sekunde einen Punkt passiert, wird als ein Ampere bezeichnet. | Coulomb ist die SI-Einheit zur Messung der elektrischen Ladung. Ein Coulomb entspricht der Ladung von 6,241509 × 10 18 Protonen oder Elektronen. |
| Messung | |
| Amperemeter wird verwendet, um den Strom zu messen. | Die Ladung wird mit Elektrometern gemessen. |
| Definition | |
| Der Strom wird durch SI mit dem Ampere-Kraftgesetz definiert, wobei die auf stromführende Leiter wirkende Kraft berücksichtigt wird. | Coulomb wird formal als Ampere-Sekunde definiert, die die Ladung mit dem Strom in Beziehung setzt. |
Summery - Ampere gegen Coulomb
Ampere wird verwendet, um den Fluss elektrischer Ladungen zu messen, im Gegensatz zu Coulomb, das verwendet wird, um die statische elektrische Ladung zu messen. Obwohl Ampere per Definition mit Coulomb verwandt ist, wird Ampere ohne Verwendung der Ladung definiert, jedoch unter Verwendung einer Kraft, die auf einen stromführenden Leiter wirkt. Dies ist der Unterschied zwischen Ampere und Coulomb.
