I fisici attribuiscono elettricità al movimento degli elettroni, quelle minuscole particelle elettricamente negative che circondano ogni atomo. L'unità di corrente elettrica è l'ampere, dal nome del fisico francese del XIX secolo André-Marie Ampère. Per definizione, un ampere è uguale a un coulomb al secondo. Per calcolare il numero di elettroni in un ampere, è quindi necessario conoscere la carica di un singolo elettrone in coulomb. Questo risulta essere 1.602 × 10 ^{-19 coulomb. Ecco tutte le informazioni necessarie per convertire gli amplificatori in elettroni al secondo.}

TL; DR (troppo lungo, non letto)

In un amplificatore di corrente, 6.242 × 10 ^{18 elettroni stanno fluendo ogni secondo. Moltiplica la forza della corrente di questo numero per trovare il numero di elettroni che fluiscono nel circuito al secondo.}

Che cos'è un coulomb?

Il coulomb è l'unità di carica statica nel MKS (metro, chilogrammo, secondo) sistema di misurazione. Prende il nome da un altro fisico francese, Charles Augustin de Coulomb, che ha fatto la maggior parte del suo lavoro nel 18 ° secolo. La definizione del coulomb è basata sullo statcoulomb, un'unità di carica nel sistema CGS (centimetri, grammi, secondi). Questo era originariamente definito come la carica richiesta da due particelle ugualmente cariche separate da 1 centimetro per respingersi a vicenda con una forza di 1 dina. Puoi ricavare coulomb da statcoulomb, ma gli scienziati contemporanei di solito definiscono i coulomb in termini di ampere, non il contrario. La definizione di 1 coulomb è la quantità di carica portata in un secondo da una corrente di 1 ampere. Gli scienziati conoscono la carica di un singolo elettrone, tuttavia, grazie a un famoso esperimento condotto all'inizio del XX secolo.

L'esperimento di Oil Oil di Millikan

Il fisico americano Robert Millikan ha condotto la caduta di petrolio esperimento nel 1909 e gli è valso il premio Nobel. Posò una goccia di olio carica tra due piastre caricate elettricamente e regolò la tensione fino a quando la goccia fu sospesa nell'aria. Poiché poteva calcolare la forza di gravità sulla caduta e sulla forza del campo elettrico, poteva determinare la carica sulla goccia. Condusse l'esperimento con una serie di accuse sulla goccia e scoprì che la carica variava sempre da un multiplo di un numero particolare, che concluse era la carica su un singolo elettrone. Si è rivelato essere 1.602 × 10 ^{-19 coulomb.}

Il numero di elettroni al secondo in un ampere

Un elettrone ha una carica di 1,602 × 10 ^{-19 coulombs, quindi puoi trovare il numero di elettroni in 1 coulomb di carica prendendo l'inverso di questo numero. Facendo l'aritmetica, trovi:}

1 coulomb = 6.242 × 10 ^{18 elettroni}

1 ampere equivale a 1 coulomb al secondo, che significa:

1 ampere = 6,242 × 10 ^{18 elettroni al secondo}

Conversione da ampere a elettroni al secondo

La relazione sopra riportata costituisce un fattore di conversione. Per convertire da ampere a elettroni al secondo, moltiplicare quel fattore di conversione per la forza corrente in ampere. Ad esempio, in una corrente di 15 ampere, 15 × (6.242 × 10 ^{18) = 9.363 × 10 19 elettroni fluiscono al secondo. Con una corrente di 7 mA (0,007 ampere), al secondo scendono 4.369 × 10 16 elettroni.}