Что является единицей силы тока в международной системе единиц си
Единица измерения силы тока
Сила тока является количественной характеристикой тока. Силу тока ($I$) определяют как заряд ($\Delta q$), проходящий через поперечное сечение проводника за единицу времени:
Свое название ампер получил в честь французского физика А.М. Ампера.
Единицы измерения силы тока в других системах единиц
Силу тока (био) в системе СГСМ назвали в честь французского ученого Ж.Б Био. Иногда в системе СГСМ единицу измерения тока не именуют и называют просто единицей измерения тока СГСМ (эта единица эквивалентна единице био и абамперу(абА)).
\[1\ А=2997924536,843\ статА.\]
Примеры задач с решением
Решение. Среднюю величину силы тока определим как:
\[\left\langle I\right\rangle =\frac<\Delta q><\Delta t>\left(1.1\right).\]
Заряд, который получил конденсатор, найдем как:
\[\Delta q=C\cdot U\left(1.2\right).\]
Тогда выражение (1.1) преобразуем к виду:
\[\left\langle I\right\rangle =\frac
Определим, какие единицы получаются у нас в правой части выражения (1.3):
\[\left\langle I\right\rangle =\frac<<10>^<-4>\cdot 500><0,5>=0,1\ \left(А\right).\]
Решение. Сделаем рисунок.
Основой для решения данной задачи служит закон Ома для участка цепи:
где сопротивление проводника найдем как:
Проверим, какая единица измерения получается в правой части выражения (2.3):
Единицы силы тока в системе СИ и их связь с другими величинами
Наиболее широко используемыми стандартами для измерения физических величин не только в различных науках, но и в бытовой жизни являются те, что собраны в Международной системе единиц (СИ). Измерение силы тока относят к фундаментальным задачам электротехники, обширной области физики. Поэтому не только важно знать, в каких единицах измеряют это параметр, но и понимать, почему было выбрано именно это название.
Наиболее широко используемыми стандартами для измерения физических величин не только в различных науках, но и в бытовой жизни являются те, что собраны в Международной системе единиц (СИ). Измерение силы тока относят к фундаментальным задачам электротехники, обширной области физики. Поэтому не только важно знать, в каких единицах измеряют это параметр, но и понимать, почему было выбрано именно это название.
Общие сведения
Изучение различных сил природы привело к тому, что учёные смогли обнаружить явление, позволяющее физическим телам взаимодействовать друг с другом. Эти влияния получили названия электромагнитные, а частицы, участвующие в возникновении сил, стали называть зарядами. Было установлено, что в теле есть элементарные носители, которые обладают определённым количеством энергии.
В зависимости от строения тела носителями могут быть протоны, электроны и нейтроны. Считается, что в образовании электрического тока участвуют отрицательно заряженные частицы — электроны. При этом для того чтобы возникло электричество, нужно обеспечить их направленное движение. Сделать это, возможно, с помощью внешнего воздействия — электрического поля.
Из-за сильных межатомных связей участвовать в переносе могут лишь свободные частицы. Именно по их количеству и разделяют вещества на диэлектрики и проводники. Свойства зарядов проявляется в их взаимодействии между собой. Чем значение энергии больше, тем сильнее возникают силы. В качестве единицы измерения заряда (q) принят кулон (Кл).
Рассказать, что такое заряд физики не могут. Но зато они могут описать явление, возникающее при его упорядоченном перемещении. Итак, протекание тока в проводнике можно охарактеризовать двумя параметрами:
Между силой тока и напряжением существует взаимосвязь. Она была установлена экспериментально физиком Омом в 1826 году. Согласно ему сила прямо пропорциональна разности потенциалов и обратно пропорциональна сопротивлению: I = U / R. Под R понимается величина, обратная проводимости. То есть это параметр, который препятствует протеканию носителей зарядов по проводнику. Зависит он от строения материала и его линейных размеров.
Кроме этого, протекание электрического тока характеризуется мощностью. Это отношение произведённой работы ко времени, в течение которого она была выполнена: P = W / t. По сути, мощность определяется количеством преобразованной энергии. Поэтому она может быть определена как P = I * U, где, I — сила тока, U — напряжение.
Единица измерения
На первом Международном конгрессе учёных в Париже за единицу измерения силы тока был принят АБ ампер. Это название было выбрано в честь французского физика Андре Ампера. На этом заседании было решено считать, что эта единица характеризует ток, создающий силу в два дина между проводниками, располагающимися на расстоянии друг от друга в один сантиметр.
В то время существовала единая система измерений СГС (сантиметр-грамм-секунда). Она строилась на трёх основных величинах. Остальные же измерения считались производными от них. При этом из-за не совершенствования многие константы получались безразмерными.
В 1893 году на очередном конгрессе было пересмотрено определение силы тока. Так, за неё стали считать значение необходимое для электрохимического осаждения 1,118 миллиграммов Ar за секунду в нитрате серебра. Единица получила название международный ампер (А). Но через время она показала свою несостоятельность, так как считалось, что величина при осаждении не изменяется. Но на практике наблюдалось её уменьшение на 0,015 процента.
На Международном комитете мер и весов в 1946 году рядом учёных было внесено предложение пересмотреть определение ампера. Это и было сделано через год на Генеральном собрании. В результате было не только окончательно установлено, в каких единицах измеряется сила тока, но и дано чёткое определение величине.
Для обозначения величины разрешено использовать и приставки. Вот основные из них:
Определение становится понятным, если учесть, что ньютон есть не что иное, как сила приводящая к изменению скорости тела на 1 м/с массой в один килограмм за одну секунду. При этом взаимодействие непересекающихся проводников бесконечной длины, по которым текут токи I1 и I2 можно описать соотношением: F = (m/ 4 p) * (2 * I1 * I2 / d), где m — магнитная постоянная. Другими словам, магнитодвижущая сила в один ампер-виток в замкнутом контуре создаст силу тока равную 1 амперу.
Связь с другими величинами
Сила тока показывает, какое количество заряда может пройти за секунду времени через проводник. Согласно СИ время измеряется в секундах, а количество энергии в кулонах. Отсюда следует, что один ампер равен отношению кулона на секунду: [A] = [Кл] / [с].
В то же время в электрической цепи силу можно определить по закону Ома через сопротивление проводника и напряжение. Последняя величина — это разность потенциалов, в начальный момент времени и конечный. Измеряется она в вольтах. По своей природе сопротивление является параметром, обратным проводимости. Определить его можно из выражения: R = p * L / S. В Международной системе сопротивление измеряют в омах. Значит, можно записать, что [А] = [В] / [Ом].
В расширенной системе единиц – абсолютной электромагнитной, можно встретить единицу под названием «биотом». Другое её название — АБ ампер. Своё имя она получила в честь учёного Жана-Батиста Био. По своей сути, это мера электромагнитной единицы электрического тока. Такое обозначение используется в системе emu-cgs. Для того чтобы перевести значение к СИ нужно умножить число на десять. То есть 1 [abA] = 10 [A].
Это название было введено Кеннели в 1903. АБ ампер на то время был хорошо согласован с системой emu-cgs. Размерность этой единицы эквивалентна био: 1 АБ ампер [abA] = 1 Био [Bi]. В другой же записи системы СГС, СГСЭ (абсолютной электростатической системе сантиметр, грамм, секунда), в качестве единицы измерения силы тока используется статампер. Под ней понимают силу, которую необходимо приложить, чтобы за время равное одной секунде через поперечное сечение вещества прошёл заряд в один статкулон.
Стоит отметить также предложенную в 1901 году немцем Максом Планком естественную систему единиц. На самом деле она оказалась очень далёкой от практики, из-за того, что в ней невозможно выполнить упрощения. В соответствии с ней измерения электрического тока выполняют через фундаментальные константы: Iр = (c 6 * 4pE0 / G) 1/2 = 3,47 * 10 25 [А], где c – скорость света, G – гравитация. То есть планковский ток — это перенос частиц, при котором один планковский заряд перетекает за одно планковское время.
Прибор для определения
Для измерения электрического тока используют прибор, который называется амперметр. Подключают его в цепь последовательно, то есть в разрыв измеряемого места. Принцип устройства заключается в способности измерять количество тока в амперах. Устройство характеризуется низким внутренним сопротивлением, поэтому не оказывать влияние на электрические свойства сети.
Амперметры бывают двух видов:
Исторически сложилось так, что первыми измерителями тока были механические приборы. С тех пор устройство приборов практически не изменилось. В их основе лежит использование магнитоэлектрического принципа. Между полюсами магнита закрепляется стальной сердечник, в котором образуется постоянное магнитное поле. В зазоре располагается рамка, чаще всего сделанная из алюминия, на которую намотан провод. Эта конструкция крепится на полуосях и поворачивается вместе с катушкой. С помощью пружин к рамке прижимается стрелка.
Если через катушку начинает проходить ток, то он пересекает магнитные силовые линии, и на рамку начинает действовать вращающий момент. Катушка отклоняется на определённый угол, тем самым вызвав изменение положения стрелки. Так как вращающий момент пропорционален току, то он будет равен: M = c * L. Величину отклонения стрелки определяют по градуированной шкале.
В последнее время на смену стрелочным приборам приходят электронные. В основе их работы лежит широтно-импульсная модуляция. С помощью компаратора выполняется аналогово-цифровое преобразование, а после сигнал обрабатывается в логическом блоке. В принципе это сложное радиоэлектронное устройство, состоящее из множества радиодеталей.
Назвать какое из этих типов устройств лучше, сложно. Механические позволяют измерять ток в динамике, а цифровые точнее. При этом стрелочные более подвержены влияниям помех и сложны в использовании. Показания же цифровых зависят от энергии источника автономного питания, если он будет выдавать заниженное напряжение показания начнут отличаться от реальных.
Нужно отметить, что в интернете существуют так называемые онлайн-конверторы. Это обычные веб-страницы, на которых размещены онлайн-программы для конвертации одних единиц измерения в другие. Сервисы предоставляют свои услуги бесплатно, а их интерфейс в большинстве случаев будет интуитивно понятен любому пользователю.
Единица силы тока
Всего получено оценок: 85.
Всего получено оценок: 85.
Упорядоченное, не хаотичное перемещение заряженных частиц под действием силы электрического поля называется электрическим током. Ток возникает в газообразных, жидких и твердых веществах. Сила тока относится к числу базовых физических величин в теории и практике электромагнетизма, поэтому необходимо знать в каких единицах может измеряться сила тока.
Определение силы тока
Силой тока — это физическая величина, равная электрическому заряду q, проходящему через поперечное сечение проводника за единицу времени:
где I — сила тока, t — время (в системе СИ единицей времени является секунда).
За единицу измерения силы тока в международной системе единиц СИ принят ампер, получивший свое название в честь французского физика Андре-Мари Ампера (1775-1836 г.г.), который впервые сформулировал понятие силы тока. Сокращенное обозначение единицы пишется с заглавной буквы А.
При силе тока в 1 А через поперечное сечение проводника за 1 с проходит электрический заряд величиной 1 К (кулон).
Протекание электрического тока проявляется различных химических реакциях (в электролитах), в свечении или нагревании вещества, а также в магнитном взаимодействии проводников. Оказалось, что из всех известных проявлений тока только магнитное взаимодействие воспроизводится вместе с электрическим током всегда, при любых условиях, в любых средах и в вакууме.
По этой причине магнитное взаимодействие проводника с током было выбрано в системе СИ для определения силы тока ампера (А).
В системе СИ ампер является одной из семи основных единиц для физических величин, пользуясь которыми можно выразить все остальные единицы. Кроме ампера — это метр (м), килограмм (кг), секунда (с), моль (моль), температура (кельвин, К). Например, сила измеряется в ньютонах (Н), который равен:
Определение единицы силы тока
Напомним, что при прохождении тока по двум параллельным проводникам в одном направлении проводники притягиваются, а при прохождении тока в противоположных направлениях — отталкиваются. Этот эффект обнаружил Ампер и назвал его электромагнитным взаимодействием.
Действующее на сегодняшний день определение единицы силы тока было сформулировано и принято в 1948 г.:
Дополнительные единицы
На практике для удобства записи, для очень маленьких или очень больших токов, часто применяют кратные и дольные единицы от основной. Напомним, что кратными называют единицы намного больше основной, а дольными — намного меньше основной:
Международное бюро мер и весов (находится в г. Севр, Франция), которое отвечает за обеспечение существования системы СИ, в 2019 г. планирует введение некоторых изменений в определениях основных единиц. Изменения будут внесены в определения кельвина, килограмма, моля и ампера. Эта реформа не повлияет на жизнь большинства людей. Необходимость этого мероприятия вызвана требованиями повышения точности в научных экспериментах и приборостроении. На основании опубликованных документов будут разработаны и утверждены государственные стандарты в странах, использующих систему СИ. На следующем этапе будут внесены корректировки в школьных и вузовских учебниках физики. Пока действующим является определение ампера, утвержденное в 1948 году.
Измерение тока в электрических цепях производится с помощью амперметров. Для калибровки шкал этих приборов (стрелочных и цифровых) очень важное значение имеет универсальность и точность самой единицы измерения — ампера.
Что мы узнали?
Итак, мы узнали что такое сила электрического тока, и как она связана с величиной электрического заряда. Единица измерения силы тока — ампер. Определение единицы измерения силы тока основано на силовом магнитном взаимодействии проводников, по которым течет ток. Дополнительно, когда величины токов много больше или, наоборот, много меньше 1 ампера, допускается использование дольных и кратных единиц: наноампер, микроампер, килоампер, мегаампер и др.
Единица силы тока – измерение в системе СИ
Упорядоченное, не хаотичное перемещение заряженных частиц под действием силы электрического поля называется электрическим током. Ток возникает в газообразных, жидких и твердых веществах. Сила тока относится к числу базовых физических величин в теории и практике электромагнетизма, поэтому необходимо знать в каких единицах может измеряться сила тока.
Определение силы тока
Силой тока — это физическая величина, равная электрическому заряду q, проходящему через поперечное сечение проводника за единицу времени:
где I — сила тока, t — время (в системе СИ единицей времени является секунда).
За единицу измерения силы тока в международной системе единиц СИ принят ампер, получивший свое название в честь французского физика Андре-Мари Ампера (1775-1836 г.г.), который впервые сформулировал понятие силы тока. Сокращенное обозначение единицы пишется с заглавной буквы А.
Рис. 1. Портрет Андре-Мари Ампера
При силе тока в 1 А через поперечное сечение проводника за 1 с проходит электрический заряд величиной 1 К (кулон).
Протекание электрического тока проявляется различных химических реакциях (в электролитах), в свечении или нагревании вещества, а также в магнитном взаимодействии проводников. Оказалось, что из всех известных проявлений тока только магнитное взаимодействие воспроизводится вместе с электрическим током всегда, при любых условиях, в любых средах и в вакууме.
По этой причине магнитное взаимодействие проводника с током было выбрано в системе СИ для определения силы тока ампера (А).
В системе СИ ампер является одной из семи основных единиц для физических величин, пользуясь которыми можно выразить все остальные единицы. Кроме ампера — это метр (м), килограмм (кг), секунда (с), моль (моль), температура (кельвин, К). Например, сила измеряется в ньютонах (Н), который равен:
Определение единицы силы тока
Напомним, что при прохождении тока по двум параллельным проводникам в одном направлении проводники притягиваются, а при прохождении тока в противоположных направлениях — отталкиваются. Этот эффект обнаружил Ампер и назвал его электромагнитным взаимодействием.
Рис. 2. Схема опыта Ампера для взаимодействия двух параллельных токов
Действующее на сегодняшний день определение единицы силы тока было сформулировано и принято в 1948 г.:
Ампер — сила постоянного тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника 1 метр силу взаимодействия, равную 2*10-7 Н (ньютона).
Дополнительные единицы
На практике для удобства записи, для очень маленьких или очень больших токов, часто применяют кратные и дольные единицы от основной. Напомним, что кратными называют единицы намного больше основной, а дольными — намного меньше основной:
Международное бюро мер и весов (находится в г. Севр, Франция), которое отвечает за обеспечение существования системы СИ, в 2019 г. планирует введение некоторых изменений в определениях основных единиц. Изменения будут внесены в определения кельвина, килограмма, моля и ампера. Эта реформа не повлияет на жизнь большинства людей. Необходимость этого мероприятия вызвана требованиями повышения точности в научных экспериментах и приборостроении. На основании опубликованных документов будут разработаны и утверждены государственные стандарты в странах, использующих систему СИ. На следующем этапе будут внесены корректировки в школьных и вузовских учебниках физики. Пока действующим является определение ампера, утвержденное в 1948 году.
Рис. 3. Примеры амперметров
Измерение тока в электрических цепях производится с помощью амперметров. Для калибровки шкал этих приборов (стрелочных и цифровых) очень важное значение имеет универсальность и точность самой единицы измерения — ампера.
Что мы узнали?
Итак, мы узнали что такое сила электрического тока, и как она связана с величиной электрического заряда. Единица измерения силы тока — ампер. Определение единицы измерения силы тока основано на силовом магнитном взаимодействии проводников, по которым течет ток. Дополнительно, когда величины токов много больше или, наоборот, много меньше 1 ампера, допускается использование дольных и кратных единиц: наноампер, микроампер, килоампер, мегаампер и др.
Пересмотр системы единиц СИ: новые определения ампера, килограмма, кельвина и моля
Сфера из кремния-28 с чистотой 99,9998% может быть использована для вычисления максимально точного числа Авогадро, которое войдёт в определение единицы измерения количества вещества, известной как моль. Фото: Национальная физическая лаборатория Великобритании
Международное бюро мер и весов планирует провести самую значительную реформу в международной системе единиц (СИ) со времени последней большой ревизии этого стандарта в 1960 году, пишет Nature. Придётся принимать новые ГОСТы, а также внести исправления в учебники физики в школе и вузах.
В настоящее время СИ (современный вариант метрической системы) принята в качестве основной системы единиц большинством стран мира и почти везде используется в области техники. Полное определение всех единиц СИ приведено в официальной брошюре (8-е издание) и дополнении к ней от 2014 года. Нынешний стандарт утверждён в СССР 1 января 1963 года ГОСТом 9867-61 «Международная система единиц».
Руководство международной организации проголосует за предложенные изменения на Генеральной конференции по мерам и весам в 2018 году, а в случае положительного решения изменения вступят в силу с мая 2019 года. Новые определения для единиц измерения и эталонов никак не отразится на жизни обывателей: один килограмм картофеля в магазине останется тем же килограммом картофеля. Весы будут измерять овощи и мясо с той же точностью, что и раньше. Но эти определения важны для учёных, потому что в научных исследованиях должна соблюдаться идеальная точность формулировок и измерений. Международное бюро мер и весов считает, что новые эталоны позволят «обеспечить высочайший уровень точности в различных способах измерений в любом месте и времени и в любом масштабе, без потери точности».
Итак, какие же изменения нас ждут?
Сейчас Международное бюро мер и весов намерено пересмотреть определения и эталоны следующих единиц измерения:
Килограмм
Современное определение принято III Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) в 1901 году и формулируется так: «Килограмм есть единица массы, равная массе международного прототипа килограмма». При этом Международный прототип (эталон) килограмма хранится в Международном бюро мер и весов (расположено в городе Севр неподалёку от Парижа) и представляет собой цилиндр диаметром и высотой 39,17 мм из платино-иридиевого сплава (90% платины, 10% иридия). Размер прототипа примерно соответствует размеру мяча для гольфа.
Компьютерное изображение международного прототипа килограмма
Проблема с эталоном килограмма состоит в том, что любые материалы могут терять атомы или, наоборот, пополняться атомами из окружающего пространства. В частности, различные официальные копии эталонного килограмма, который хранится в Севре, отличаются по весу от официального эталона. Разница достигает 60 микрограмм. Такие изменения произошли за более чем 100 лет с момента создания копий.
Ещё одна проблема с единицами измерения фиксированного масштаба — то, что элемент неопределённости (погрешность) увеличивается по мере удаления от этой фиксированной точки (эталона). Например, сейчас при измерении миллиграмма элемент неопределённости в 2500 раз больше, чем при измерении килограмма.
Эта проблема решается, если определить единицу измерения через другую физическую постоянную. Собственно, в новом определении килограмма так и сделано: здесь используется постоянная Планка.
Измерение массы на практике возможно с помощью ваттовых весов: через два отдельных эксперимента со сравнением механической и электромагнитной силы, а затем путём перемещения катушки через магнитное поле для создания разности потенциалов (на иллюстрации внизу). Грубо говоря, масса вычисляется через электроэнергию, которая необходима, чтобы поднять предмет, лежащий на другой чаше весов.
Кельвин
Современное определение: как записано в ГОСТе, 1 кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды. Начало шкалы (0 К) совпадает с абсолютным нулём. В обязательном Техническом приложении к тексту Международной температурной шкалы МТШ‑90 Консультативный комитет по термометрии установил требования к изотопному составу воды при реализации температуры тройной точки воды.
Тройная точка воды — строго определённые значения температуры и давления, при которых вода может одновременно и равновесно существовать в виде трёх фаз — в твердом, жидком и газообразном состояниях.
Международный комитет мер и весов подтвердил, что определение кельвина относится к воде, чей изотопный состав определён следующими соотношениями:
0,00015576 моля 2 H на один моль 1 Н
0,0003799 моля 17 О на один моль 16 О
0,0020052 моля 18 О на один моль 16 О.
Проблемы современного определения очевидны. При практической реализации величиа кельвина зависит от изотопоного состава воды, а на практике практически невозможно добиться молекулярного состава воды, который соответствует Техническому приложению к тексту Международной температурной шкалы МТШ‑90.
Ещё в 2011 году на заседании Генеральной конференции по мерам и весам было предложено в будущей редакции Международной системы единиц переопределить кельвин, связав его со значением постоянной Больцмана. Таким образом, значение кельвина впервые будет точно зафиксировано.
Новое определение: 1 кельвин соответствует изменению тепловой энергии на 1,38064852 × 10 −23 джоулей. Для выражения единицы требуется постоянная Больцмана.
Измерять точную температуру можно с помощью измерения скорости звука в сфере, заполненной газом. Скорость звука пропорциональна скорости перемещения атомов.
Современное определение: моль есть количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг. При применении моля структурные элементы должны быть специфицированы и могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами и другими частицами или специфицированными группами частиц.
Новое определение: количество вещества системы, которая содержит 6,022140857 × 10 23 специфицированных структурных единиц. Для выражения единицы требуется постоянная Авогадро (число Авогадро).
Для вычисления числа Авогадро — и определения моля через него — учёные предлагают создать идеальную сферу из чистого кремния-28. У этого вещества идеально точная кристаллическая решётка, так что количество атомов в сфере можно определить, если точно измерить диаметр сферы (с помощью лазерной системы). В отличие от существующего куска платиново-иридевого сплава, скорость потери атомов кремния-28 точно предсказуема, что позволяет вносить коррективы в эталон.
Первые опыты по созданию такого эталона предприняли в 2007 году. Исследователи из берлинского Института выращивания кристаллов под руководством Хелге Риманна (Helge Riemann) приобрели в России обогащённый кремний-28 и сумели получить образец изотопа 28 с чистотой 99,994%. После этого исследователи ещё несколько лет анализировали состав 0,006% «лишних» атомов, определяли точный объём сферы и проводили рентгеноструктурный анализ. Изначально предполагалось, что «идеальные» сферы из кремния-28 могут быть утверждены в качестве нового стандарта для килограмма. Но сейчас более вероятно то, что их используют для вычисления числа Авогадро, и, как следствие, определения моля. Тем более что за время, прошедшее с 2007 года, физики научились производить гораздо более чистый кремний-28.
Сфера из кремния-28 с чистотой 99,9998. Фото: CSIRO Presicion Optics
В 2014 году американские физики сумели обогатить кремний-28 до беспрецедентного качества в 99,9998% в рамках международного проекта по расчёту числа Авогадро.
Ампер
Современное определение предложено Международным комитетом мер и весов в 1946 году и принято IX Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) в 1948 году: «Ампер есть сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную 2·10 −7 ньютона».
В современном определении ампер определяется через некий мысленный эксперимент, который предусматривает возникновение силы в двух проводах бесконечной длины. Очевидно, что на практике мы не может измерить такую силу, потому что по определению не может существовать двух проводников бесконечной длины.
Изменить определение ампера предложили на том же заседании Генеральной конференции по мерам и весам в октябре 2011 года, что и определение кельвина. Идея заключалась в том, что новое определение должно быть основано не на созданный человеком артефактах через мысленный эксперимент, а на фундаментальных физических постоянных или свойствах атомов. Итак, новое определение выражается только через одну постоянную — заряд электрона.
Новое определение: электрический ток, соответствующий потоку 1/1,6021766208 × 10 −19 элементарных электрических зарядов в секунду. Для выражения единицы требуется заряд электрона.
На практике для определения ампера понадобится только один инструмент — одноэлектронный насос. Такие инструменты создали несколько лет назад. Они позволяют перемещать определённое количество электронов в течение каждого насосного цикла, что является крайне ценным качеством для фундаментальной науки и метрологии.
Определения секунды, метра и канделы, судя по всему, остаются неизменными, как показано на иллюстрации.
В новой системе СИ определение всех единиц выражается через константу с фиксированным значением. Многие единицы определяются во взаимосвязи с другими единицами. Например, определение килограмма определяется через постоянную Планка, а также через определения секунды и метра.
Считается, что такая система гораздо более устойчива и самодостаточна.