Điện học có một tập hợp các giá trị chuẩn. Trước khi bắt đầu làm việc với điện học, người ta phải biết những giá trị này và cách sử dụng chúng. Vì các giá trị của số đo điện đã được tiêu chuẩn hóa, nên mỗi người sử dụng chúng đều thấu hiểu. Chẳng hạn, những người thợ mộc sử dụng một hệ thống chuẩn để đo chiều dài, ví dụ như inch, foot, mét, hoặc centimét. Hãy tưởng tượng một ngôi sao nhà sẽ trông ra sao nếu nó được xây dựng bởi hai người thợ mộc sử dụng những chiều dài khác nhau của số đo một inch hoặc một foot. Điều tương tự đúng với những người làm việc với điện học. Các tiêu chuẩn của số đo phải giống nhau đối với mọi người. Các máy đo phải được chế tạo để chỉ lượng dòng điện, điện áp hoặc điện trở giống nhau. Một volt, một ampere hoặc một ohm phải bằng nhau ở mọi nơi trên thế giới.
1. Coulomb
Một coulomb là một số đo định lượng cho các electron. Một coulomb chứa 6,25 × 1018, hay 6.250.000.000.000.000.000 electron. Để hiểu rõ hơn số lượng electron có trong một coulomb, hãy nghĩ tới việc so sánh một giây với 200 tỉ năm. Vì coulomb là một số đo định lượng, nên nó tương tự như một quart, một gallon hoặc một lít. Cần một lượng chất lỏng nhất định để bằng một lít, và giống như vậy, cần một lượng electron nhất định để bằng một coulomb.
Coulomb được đặt theo tên một nhà khoa học người Pháp sống vào thế kỉ 18 tên là Charles Augustin de Coulomb. Coulomb đã làm thí nghiệm với các điện tích tĩnh và phát triển một định luật xác định lực hút và đẩy của các điện tích này. Định luật ấy, gọi là định luật Coulomb tĩnh điện, phát biểu rằng lực hút hoặc lực đẩy tĩnh điện tỉ lệ thuận với tích của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Số lượng electron có trong một coulomb được xác định bởi điện tích trung bình của một electron. Kí hiệu cho coulomb là chữ cái C. Nó là đơn vị SI (System Internationale) của điện tích. Một coulomb được định nghĩa là điện tích truyền qua bởi một dòng điện 1 ampere trong một giây.
2. Ampere
Ampere được đặt theo tên André Ampère, một nhà khoa học sống vào cuối thế kỉ 18 đầu thế kỉ 19. Ampère được biết tới nhiều nhất với công trình nghiên cứu của ông về điện từ học, cái sẽ được nói tới ở một bài học sau. Ampere (A) bằng 1 coulomb trên giây. Lưu ý rằng định nghĩa của một ampere bao hàm một số đo định lượng, coulomb, và một số đo thời gian, giây. Dòng điện một ampere chạy qua một sợi dây khi có 1 coulomb chạy qua một điểm trong một giây (Hình 1). Ampere là một số đo của lượng điện đang chạy trong một mạch điện. Trong một hệ thống ống nước, ta có thể so sánh nó với gallon trên phút, hoặc gallon trên giây (Hình 2). Chữ cái I, kí hiệu cho cường độ dòng điện, và chữ cái A, kí hiệu cho ampere, được sử dụng để biểu diễn dòng điện trong các công thức đại số. Tài liệu này sử dụng chữ cái I trong các công thức biểu diễn dòng điện.
Hình 1. Một ampere bằng một coulomb trên giây
Hình 2. Dòng điện trong một mạch điện có thể so sánh với dòng nước chảy trong một hệ thống ống nước.
Trích Standard Textbook of Electricity – Delmar’s
Phần tiếp theo >>
