アンペア

アンペア
可動鉄心電流計のデモンストレーション モデル。コイルを流れる電流が増加すると、プランジャーがコイルにさらに引き込まれ、指針が右に振れます。
一般情報
単位系	SI
単位	電流
シンボル	あ
名前の由来	アンドレ＝マリー・アンペール

アンペア（/ ˈ æ m p ɛər / AMペア、米国では/ ˈ æ m p ɪər / AMペア; ^{[1] [2] [3]}記号：A）^[4]は、しばしばampと短縮され、^[5]国際単位系（SI）における電流の単位である。1アンペアは、1秒間に1点を通過する1クーロン（C）に等しい。 ^{[6] [7] [8]この単位は、デンマークの}物理学者ハンス・クリスチャン・エルステッドとともに電磁気学の父とみなされているフランスの数学者で物理学者のアンドレ＝マリー・アンペール（1775年 - 1836年）にちなんで名付けられている。

2019年のSI改訂版では、アンペアは素電荷 eを正確に次のように定義されています。1.602 176 634 × 10 ⁻¹⁹  C、^{[6] [9]}つまり、1アンペアは10 ^19個の基本電荷が動く1.602 176 634秒または6.241 509 074 × 10 ^{18 個}の素電荷が1秒間に移動する。再定義以前は、アンペアは1メートル離れた2本の平行な電線を流れる電流で、磁力は2 × 10 ⁻⁷ ニュートン/メートル。

以前のCGSシステムには2つの電流単位があり、1つはSI単位系に似た構造で、もう1つはクーロンの法則を基本関係として利用し、CGSの電荷単位は2つの帯電金属板間の力を測定して定義されます。CGSの電流単位は1秒あたり1単位の電荷として定義されます。^[10]

アンペアは、電磁気学を研究し、電気力学の基礎を築いたフランスの物理学者で数学者のアンドレ＝マリー・アンペール（1775年 - 1836年）にちなんで名付けられました。アンペールの近代電気科学の創造への貢献を認め、1881年の万国電気博覧会で調印された国際条約により、アンペアは電流の電気測定の標準単位として確立されました。

アンペアはもともと、センチメートル・グラム・秒単位系における電流の単位の10分の1として定義されていました。現在ではアバンペアとして知られているこの単位は、1センチメートル離れた2本の電線の間に1センチメートルあたり2ダインの力を発生させる電流量として定義されました。^[11]この単位のサイズは、MKSAシステムで派生した単位が便利なサイズになるように選択されました。

「国際アンペア」はアンペアの初期の実現であり、電流を蓄える電流として定義されました。硝酸銀溶液から毎秒0.001 118 グラムの銀が流れ出している。その後、より正確な測定により、この電流は0.999 85  A . ^[12]

電力は電流と電圧の積として定義されるため、アンペアはI = P / Vの関係を使用して他の単位で表すこともできます。つまり、1 A = 1 W/V となります。電流は、電圧、電流、抵抗を測定できる マルチメーターで測定できます。

2019 年まで、SI ではアンペアを次のように定義していました。

アンペアとは、長さが無限で、断面が無視できる円形の2本の直線状の導体を真空中に1メートル離して流した場合、これらの導体間に発生する一定の電流のことです。 長さ1メートルあたり2 × 10 ⁻⁷ニュートン。 ^{[13] : 113  [14]}

アンペールの力の法則^{[15] [16]}は、電流が流れる2本の平行な電線の間には引力または斥力が生じることを述べています。この力はアンペアの正式な定義に使用されています。

電荷のSI単位であるクーロンは、「1アンペアの電流が1秒間に運ぶ電気の量」と定義されました。^{[13] : 144}逆に、1アンペアの電流は、1秒間に特定の点を通過する1クーロンの電荷です。

${\displaystyle {\rm {1\ A=1{\frac {C}{s}}).}}}$

一般に、電荷Q は、一定時間tにわたって流れる定常電流IによってQ = Itとして決定されます。

アンペアのこの定義はキブル天秤を使うことで最も正確に実現されましたが、実際には起電力と抵抗の単位であるボルトとオームからオームの法則によって単位が維持されました。後者の2つは、それぞれジョセフソン効果と量子ホール効果という比較的再現しやすい物理現象に結び付けられるからです。^[17]

アンペアの実現を確立する技術は、 10 ⁷分の数程度の相対的不確実性があり、ワット、オーム、ボルトの実現を伴いました。^[17]

2019年のSI改訂では、アンペアは基本電荷 eの固定数値を次のように定義されました。1.602 176 634 × 10 ⁻¹⁹で、単位Cで表すとA⋅sに等しく、ここで秒はセシウム-133原子の非摂動基底状態超微細遷移周波数である_∆νCsで定義される。^[18]

電荷のSI単位であるクーロンは、「1アンペアの電流が1秒間に運ぶ電気の量」です。^[19]逆に、1アンペアの電流は、1秒間に特定の点を通過する1クーロンの電荷です。

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

一般に、電荷Q は、一定時間tにわたって流れる定常電流IによってQ = I tとして決定されます。

定常電流、瞬間電流、平均電流はアンペアで表され（「充電電流は1.2A」のように）、一定時間内に蓄積された（または回路を通過した）電荷はクーロンで表されます（「バッテリーの充電量はアンペア（C/s）とクーロンの関係は、ワット （ J/ s）とジュールの関係と同じです。

国際単位系(SI) は、7 つのSI 基本単位(秒、メートル、キログラム、ケルビン、アンペア、モル、カンデラ)に基づいています。これらは、 7 つの基本的な物理量、つまり「次元」 (それぞれ時間、長さ、質量、温度、電流、物質量、光度) を表し、他のすべての SI 単位はこれらを使用して定義されます。これらのSI 派生単位には、ワット、ボルト、ルクスなどの特別な名前を付けることも、メートル毎秒などの他の単位を使用して定義することもできます。アンペアから派生した特別な名前を持つ単位は次のとおりです。

電気工学や電気機器の分野で頻繁に使用される SI 単位もいくつかありますが、これらはアンペアとは独立して定義されており、具体的にはヘルツ、ジュール、ワット、カンデラ、ルーメン、ルクスなどがあります。

他の SI 単位と同様に、アンペアは10 の累乗を表す接頭辞を追加することで変更できます。

• 電流計 – 電流を測定する装置
• 電流容量 – デバイスやシステムに損傷を与えることなく継続的に流すことができる最大電流
• 電流 – 電荷の流れ
• 感電 – 電流によって引き起こされる生理的反応または傷害Pages displaying short descriptions of redirect targets
• 油圧アナロジー - 電気回路を説明するために広く使われているアナロジー
• 真空透過率 – 物理定数
• 桁数（電流）  – 広範囲の電流の比較

• 定数、単位、不確実性に関する NIST リファレンス
• NIST アンペアとμ0の定義