安培

安培是用于表达电流强度的测量单位。 法国物理学家和数学家安德烈-马里·安培对19世纪的电磁学研究做出了重大贡献，为了纪念他，以他的名字命名了这个单位。 安培以其名字命名的测量单位而闻名，他的工作是现代电气工程和物理学的基石。

本文将讨论以安培命名的测量单位的演变及其在现代物理和工程学中的应用。

安德烈-马里·安培的生平和工作

安德烈-马里·安培于1775年出生于法国里昂。由于他富裕的商人父亲，安培在科学和人文方面接受了全面的教育。 早年，安培对数学和物理产生了兴趣，并开始进行实验。

安培的第一部关于接触产生电的数学理论的科学著作于1796年发表。 在随后的几年里，他继续研究电和磁，并在1820年发表了《电动力现象的数学理论回忆录，完全从经验中推导出来》，这将成为他最著名的作品。

这篇论文被认为是电磁学的基础著作之一，为理解电流和磁之间的联系奠定了数学基础。 安培的电磁学研究也有助于电报的发明，这彻底改变了19世纪的通信。

在他的一生中，安培对科学和数学的贡献得到了广泛的认可，并于1814年当选为法国科学院院士。 他于1836年去世，享年61岁。

安培单位的发展

安培最初是在19世纪60年代由一群试图建立标准化测量系统（称为国际测量系统 (SI)）的国际科学家提出的，作为一个测量单位。

安培被确定为电流单位，该电流单位将在真空中距离一米的两个平行导体之间产生给定的力。 这种定义基于安培和其他早期电磁学先驱的工作。

安培的定义随着时间的推移而不断发展，以反映技术和测量技术的进步。 安培在 1948 年根据两根载流导线之间的力进行了重新定义，并在 2019 年根据电子的基本电荷进行了再次重新定义。

安培现在定义为“如果在两个无限长的直线平行导体中保持恒定电流，导体的圆形横截面可忽略不计，并且在真空中相隔 1 米放置，则会在这些导体之间产生等于 2 x 10^-7 牛顿/米的力。”

此定义确保安培是与基本物理常数相关的基本测量单位，而不是基于某些材料或技术特性的虚构标准。

安培单位应用

• 安培是物理和工程学中使用的基本测量单位，用于指示电流强度。 在实践中，安培用于测量通过电路或设备的电荷流量。
• 安培被用于各种应用，包括电子电路和设备的设计，以及测量人脑和心脏的电活动。 例如，电源或电池的安培数额定值是评估其是否可以安全地为特定项目或电路供电的一个重要方面。
• 安培也用于电磁学研究，即研究电流如何与磁场相互作用。 安培定律指出，载流导线形成的磁场与流过导线的电流成正比，该定律描述了这种关系。
• 安培定律在许多领域都适用，包括电气工程、物理学和材料研究。 例如，它用于构建诸如电机、发电机和变压器等电磁设备，以及研究材料在磁场中的行为。
• 除了测量电流外，安培还用于表达与电路相关的其他值，例如电压、电阻和功率。 这些数字通过欧姆定律联系起来，欧姆定律指出流经电路的电流与施加在其上的电压成正比，与电路的电阻成反比。
• 安培也用于量子力学，量子力学是一个关注原子和亚原子级别物质和能量行为的物理学分支。 粒子的电荷在量子力学中以基本电荷为单位表示，基本电荷是单个电子携带的电荷。 安培是一个用于描述电子电路和设备中这些基本电荷运动的测量单位。

结论

最后，安培是一个基本的测量单位，在电磁学、电气工程和物理学的研究中至关重要。 它以19世纪法国物理学家和数学家安德烈-马里·安培的名字命名，他对电磁学研究做出了重大贡献。

安培作为一个测量单位的演变证明了标准化在科学和技术领域的重要性。 安培现在由一个基本的物理常数定义，确保它是电流的一致且可靠的测量标准。

安培具有广泛的实际应用，从电子电路和设备的设计到测量人体电活动。 它在当前物理学和工程学中的重要性不容忽视，并且它将在未来几年内仍然是科学家和工程师的重要工具。