Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Qu'est-ce qu'un coulomb?
- Millikans Oil Drop Experiment
- Le nombre d'électrons par seconde en ampère
- Conversion d'ampères en électrons par seconde
Les physiciens attribuent l'électricité au mouvement des électrons, ces minuscules particules électriquement négatives qui encerclent chaque atome. L’unité de courant électrique est l’ampère, du nom du physicien français André-Marie Ampère, du 19e siècle. Par définition, un ampère est égal à un coulomb par seconde. Pour calculer le nombre d'électrons dans un ampère, vous devez donc connaître la charge d'un électron individuel dans les coulombs. Cela se révèle être 1.602 × 10-19 Coulombs. C’est toute l’information dont vous avez besoin pour convertir des amplis en électrons par seconde.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Dans un ampère de courant, 6,242 × 1018 des électrons circulent chaque seconde. Multipliez l'intensité du courant par ce nombre pour trouver le nombre d'électrons circulant dans le circuit par seconde.
Qu'est-ce qu'un coulomb?
Le coulomb est l'unité de charge statique dans le système de mesure MKS (mètre, kilogramme, seconde). Il porte le nom d'un autre physicien français, Charles Augustin de Coulomb, qui réalisa l'essentiel de ses travaux au XVIIIe siècle. La définition du coulomb est basée sur la statcoulomb, unité de charge du système CGS (centimètres, grammes, secondes). Ceci était défini à l'origine comme la charge nécessaire à deux particules d'égale charge séparées d'un centimètre pour se repousser avec une force de 1 dyne. Vous pouvez dériver des coulombs à partir de statcoulombs, mais les scientifiques contemporains définissent généralement les coulombs en termes d'ampères et non l'inverse. La définition de 1 coulomb est la quantité de charge portée en une seconde par un courant de 1 ampère. Les scientifiques connaissent la charge d'un électron individuel, cependant, grâce à une expérience célèbre menée au début du 20ème siècle.
Millikans Oil Drop Experiment
Le physicien américain Robert Millikan a conduit l'expérience de la goutte d'huile en 1909, qui lui a valu le prix Nobel. Il a placé une goutte d'huile chargée entre deux plaques chargées électriquement et a ajusté la tension jusqu'à ce que la goutte soit suspendue dans l'air. Comme il pouvait calculer la force de gravité sur la chute et la force du champ électrique, il pouvait déterminer la charge sur la chute. Il a mené l'expérience avec une variété de charges sur la goutte et a découvert que la charge variait toujours d'un multiple d'un nombre particulier, ce qu'il concluait être la charge d'un électron individuel. Il s’est avéré être 1.602 × 10-19 Coulombs.
Le nombre d'électrons par seconde en ampère
Un électron a une charge de 1,602 × 10-19 coulombs, de sorte que vous pouvez trouver le nombre d'électrons dans 1 coulomb de charge en prenant l'inverse de ce nombre. En faisant de l'arithmétique, vous trouvez:
1 coulomb = 6.242 × 1018 des électrons
1 ampère équivaut à 1 coulomb par seconde, ce qui signifie:
1 ampère = 6.242 × 1018 électrons par seconde
Conversion d'ampères en électrons par seconde
La relation obtenue ci-dessus constitue un facteur de conversion. Pour convertir les ampères en électrons par seconde, multipliez ce facteur de conversion par l'intensité du courant en ampères. Par exemple, dans un courant de 15 ampères, 15 × (6.242 × 1018) = 9.363 × 1019 les électrons circulent à la seconde. Dans un courant de 7 mA (0,007 ampères), 4,369 × 1016 les électrons circulent à la seconde.