El amperio ( / ˈæmpɛər / AM -par , EE. UU .: / ˈæmpɪər / AM - par ; [ 1 ] [2] [ 3 ] símbolo: A ), [ 4] a menudo abreviado como amp , [ 5] es la unidad de corriente eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades (SI). Un amperio es igual a 1 culombio (C) que pasa por un punto por segundo. [6] [7] [8] Recibe su nombre en honor al matemático y físico francés André-Marie Ampère (1775-1836), considerado el padre del electromagnetismo junto con el físico danés Hans Christian Ørsted .
A partir de la revisión de 2019 del SI , el amperio se define fijando la carga elemental e para que sea exactamente1.602 176 634 × 10 −19 C , [6] [9] lo que significa que un amperio es una corriente eléctrica equivalente a10 19 cargas elementales moviéndose cada1.602 176 634 segundos o6.241 509 074 × 10 18 cargas elementales que se mueven en un segundo. Antes de la redefinición, el amperio se definía como la corriente que pasa por dos cables paralelos separados por un metro y que produce una fuerza magnética de2 × 10 −7 newtons por metro.
El sistema CGS anterior tenía dos unidades de corriente, una estructurada de manera similar al SI y la otra que utilizaba la ley de Coulomb como relación fundamental, con la unidad CGS de carga definida midiendo la fuerza entre dos placas metálicas cargadas. La unidad CGS de corriente se define entonces como una unidad de carga por segundo. [10]
El amperio recibe su nombre del físico y matemático francés André-Marie Ampère (1775-1836), que estudió el electromagnetismo y sentó las bases de la electrodinámica . En reconocimiento a las contribuciones de Ampère a la creación de la ciencia eléctrica moderna, una convención internacional, firmada en la Exposición Internacional de Electricidad de 1881 , estableció el amperio como unidad estándar de medida eléctrica para la corriente eléctrica.
El amperio se definió originalmente como una décima parte de la unidad de corriente eléctrica en el sistema de unidades centímetro-gramo-segundo . Esa unidad, ahora conocida como abamperio , se definió como la cantidad de corriente que genera una fuerza de dos dinas por centímetro de longitud entre dos cables separados por un centímetro. [11] El tamaño de la unidad se eligió de modo que las unidades derivadas de ella en el sistema MKSA tuvieran un tamaño conveniente.
El "amperio internacional" fue una de las primeras realizaciones del amperio, definido como la corriente que depositaría0,001 118 gramos de plata por segundo a partir de una solución de nitrato de plata . Posteriormente, mediciones más precisas revelaron que esta corriente es0,999 85 A. [12 ]
Dado que la potencia se define como el producto de la corriente y el voltaje, el amperio se puede expresar alternativamente en términos de otras unidades utilizando la relación I = P / V , y por lo tanto 1 A = 1 W/V. La corriente se puede medir con un multímetro , un dispositivo que puede medir voltaje eléctrico, corriente y resistencia.
Hasta 2019, el SI definía el amperio de la siguiente manera:
El amperio es aquella corriente constante que, mantenida en dos conductores rectos paralelos de longitud infinita, de sección circular despreciable y colocados a un metro de distancia en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a2 × 10 −7 newtons por metro de longitud. [13] : 113 [14]
La ley de fuerza de Ampère [15] [16] establece que existe una fuerza de atracción o repulsión entre dos cables paralelos por los que circula una corriente eléctrica. Esta fuerza se utiliza en la definición formal del ampere.
La unidad de carga del SI, el culombio , se definió entonces como "la cantidad de electricidad transportada en 1 segundo por una corriente de 1 amperio". [13] : 144 Por el contrario, una corriente de un amperio es un culombio de carga que pasa por un punto dado por segundo:
En general, la carga Q se determinó mediante una corriente constante I que fluía durante un tiempo t como Q = It .
Esta definición del amperio se realizó con mayor precisión utilizando una balanza de Kibble , pero en la práctica la unidad se mantuvo a través de la ley de Ohm a partir de las unidades de fuerza electromotriz y resistencia , el voltio y el ohmio , ya que los dos últimos podían vincularse a fenómenos físicos que son relativamente fáciles de reproducir, el efecto Josephson y el efecto Hall cuántico , respectivamente. [17]
Las técnicas para establecer la realización de un amperio tenían una incertidumbre relativa de aproximadamente unas pocas partes en 10 7 , e implicaban realizaciones del vatio, el ohmio y el voltio. [17]
La revisión de 2019 del SI definió el amperio tomando el valor numérico fijo de la carga elemental e como1.602 176 634 × 10 −19 cuando se expresa en la unidad C, que es igual a A⋅s, donde el segundo se define en términos de ∆ ν Cs , la frecuencia de transición hiperfina del estado fundamental no perturbado del átomo de cesio -133. [18]
La unidad de carga del SI, el culombio , «es la cantidad de electricidad transportada en 1 segundo por una corriente de 1 amperio». [19] Por el contrario, una corriente de un amperio es un culombio de carga que pasa por un punto dado por segundo:
En general, la carga Q está determinada por la corriente constante I que fluye durante un tiempo t como Q = I t .
La corriente constante, instantánea y promedio se expresan en amperios (como en "la corriente de carga es 1,2 A") y la carga acumulada (o que pasa a través de un circuito) durante un período de tiempo se expresa en culombios (como en "la carga de la batería es30 000 C "). La relación del amperio (C/s) con el culombio es la misma que la del vatio (J/s) con el julio .
El sistema internacional de unidades (SI) se basa en siete unidades básicas del SI: el segundo , el metro, el kilogramo , el kelvin , el amperio, el mol y la candela , que representan siete tipos fundamentales de cantidades físicas o "dimensiones" ( tiempo , longitud , masa , temperatura , corriente eléctrica, cantidad de sustancia e intensidad luminosa , respectivamente), y todas las demás unidades del SI se definen utilizando estas. Estas unidades derivadas del SI pueden recibir nombres especiales, por ejemplo, vatio, voltio, lux , etc., o definirse en términos de otros, por ejemplo, metro por segundo . Las unidades con nombres especiales derivadas del amperio son:
También hay algunas unidades del SI que se utilizan con frecuencia en el contexto de la ingeniería eléctrica y los aparatos eléctricos, pero que se definen independientemente del amperio, en particular el hercio , el julio, el vatio, la candela, el lumen y el lux.
Al igual que otras unidades del SI, el amperio se puede modificar añadiéndole un prefijo que lo multiplique por una potencia de 10 .
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