What an Ampere Is
Zählen Sie die Ladung, die einen markierten Drahtquerschnitt passiert, und teilen Sie durch die verstrichene Zeit. Derselbe Fluss liest sich als 2 Coulomb pro Sekunde und als etwa 10¹⁹ Elektronen pro Sekunde — ein Strom in zwei Einheiten, die sich nur um e unterscheiden. Schalten Sie auf Wechselstrom, und die laufende Summe fällt auf null zurück.
So benutzt du diese Simulation
- Drücken Sie Direct current und sehen Sie Coulombzähler und Elektronenzähler gemeinsam steigen
- Drücken Sie Alternating current, um die Träger in jeder Halbperiode umkehren zu sehen
- Drücken Sie Reset the count, um am markierten Querschnitt neu zu zählen
- Vergleichen Sie beide Zähler und bestätigen Sie, dass sie sich genau um den Faktor e unterscheiden
Worauf du achten solltest
- Zwei Coulomb pro Sekunde und 1,25 × 10¹⁹ Elektronen pro Sekunde beschreiben denselben Strom
- Den Coulombzähler durch e zu teilen ergibt stets den Elektronenzähler
- Bei Wechselstrom steigt und fällt die Summe und kehrt nach jeder vollen Periode auf null zurück
- Die Träger bewegen sich bei Wechselstrom ununterbrochen, obwohl die übertragene Nettoladung null ist
- Das Ampere legt nur die Transportrate fest, nicht das, was den Transport besorgt
Die Physik dahinter
Das Ampere ist über I = Q/t definiert: Ein Ampere ist ein Coulomb, das je Sekunde einen Querschnitt passiert. Da die Ladung gequantelt ist, lässt sich derselbe Fluss auch in Trägern zählen, N/t = I/e, was für ein Ampere etwa 6,25 × 10¹⁸ Elektronen pro Sekunde sind. Die beiden Beschreibungen unterscheiden sich nur um die Konstante e. Bei Wechselstrom kehren die Träger in jeder Halbperiode ihre Richtung um, sodass die über eine ganze Zahl von Perioden übertragene Nettoladung null ist, obwohl sich die Träger die ganze Zeit bewegen.