ทำไมปัจจุบัน (และไม่คิดค่าบริการ) หน่วยฐาน SI?


11

เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันสงสัยว่าทำไมแอมแปร์เป็นหน่วยพื้นฐานของ SI และไม่ใช่คูลอมบ์ (ซึ่งได้มา) ฉันอ่านคำตอบนี้https://electronics.stackexchange.com/a/23456/16834แต่ฉันไม่แน่ใจว่าฉันเข้าใจการสนทนา

สำหรับฉันดูเหมือนว่าคูลอมบ์จะเป็นหน่วยพื้นฐานโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากลักษณะที่มีการกล่าวถึงในหน้า Wikipedia และเพราะมันถูกนิยามว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงของประจุเมื่อเทียบกับเวลา ความเร็วการเปลี่ยนแปลงในการเคลื่อนที่ด้วยความเคารพต่อเวลาเป็นหน่วยที่ได้รับ

มีเหตุผลว่าแอมป์เป็นหน่วยพื้นฐานที่ดีกว่าคูลอมบ์หรือไม่?

คำตอบ:


11

มันเกี่ยวกับปริมาณที่วัดได้ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 นับ ~ 10 19อิเล็กตรอนจะใช้เวลานาน แต่มันเป็น "ตรงไปข้างหน้า" เพื่อวัดแรงทั้งสองสายออกแรงในแต่ละอื่น ๆ

นอกจากนี้ให้พิจารณาว่ากระแสไฟฟ้าเป็นที่รู้จักและศึกษาอย่างกว้างขวางเป็นเวลาหลายปีก่อนที่จะมีอิเล็กตรอนเป็นที่รู้จักและมีการวัดประจุ ฉันไม่รู้วันที่สำหรับการสังเกตครั้งแรกของกระแสไฟฟ้า แต่กฎของโอห์มถูกตีพิมพ์ในปี 1827 ในขณะที่ประจุของอิเล็กตรอนไม่ได้วัดจนถึงปี 1908

นับตั้งแต่ก่อตั้งขึ้นครั้งแรกเราได้เปลี่ยนการเลือกหน่วยพื้นฐานของเราน้อยมากและเฉพาะเมื่อเทคโนโลยีการวัดที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นเท่านั้น ในขณะนี้มันยังถือว่าง่ายกว่าในการวัดแรงของสายแบบขนานมากกว่านับควิลชันของอิเล็กตรอนดังนั้นเราจึงยังคงพิจารณาแอมแปร์เป็นหน่วยพื้นฐานและคูลอมบ์หน่วยที่ได้มาซึ่งกำหนดเป็นแอมป์วินาที


หากมีความเป็นไปได้ทางเทคโนโลยีที่จะนับอย่างแน่นอน (ภายใน 1ppb เช่น) หนึ่งค่าของอิเล็กตรอนของคูลอมบ์หนึ่งกิโลกรัมจะต้องอยู่ในรูปของการวัดตามสิ่งประดิษฐ์หรือหนึ่งกรัมสามารถกำหนดเป็นปริมาณของมวลซึ่งหากอยู่ในปริมาณ ของแรงที่กระทำโดยสายคู่ขนานสองเส้นคั่นด้วยระยะทาง (กำหนดโดยแสงและซีเซียม) จะมีการเปลี่ยนแปลงความเร็วโดยเศษส่วนของเมตรต่อวินาทีต่อวินาทีต่อวินาทีหรือไม่
supercat

@supercat เป็นไปได้ที่จะกำหนดกิโลกรัมอีกครั้งแม้ว่าจะไม่ได้รับคูลอมบ์เป็นพื้นฐานและแอมป์ตามที่ได้รับมา ดูบทความวิกิพีเดียในสมดุลวัตต์
The Photon

อา - ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ต้องการหน่วยไฟฟ้าและเลือกที่จะเลือกวิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่สุด? en.wikipedia.org/wiki/File:SI_base_unit.svgแสดงให้เห็นว่าหน่วยฐาน SI นั้นพึ่งพาซึ่งกันและกัน โดยใช้คูลอมบ์แทนแอมแปร์จะมีการพึ่งพาซึ่งกันและกันบางประเภทลดลงหรือไม่? นอกจากนี้การลดการพึ่งพาซึ่งกันและกันจะไม่เป็นประโยชน์หรือไม่ (แม้ว่าอาจจะไม่ได้เกือบเป็นข้อได้เปรียบในการใช้สิ่งที่ง่ายในการวัด.)
hedgepig

@inkyvoyd ฉันไม่เข้าใจกราฟจริงๆ - ลูกศรหมายถึงอะไร? สำหรับคำถามอื่น ๆ ของคุณฉันคิดว่ามันเป็นสิ่งที่เราเลือกเป็นหน่วยพื้นฐานเหตุผลหลักที่รัฐบาลมีส่วนร่วมในเรื่องนี้คือการกำหนดน้ำหนักและมาตรการเพื่อการพาณิชย์ดังนั้นเมื่อคุณซื้อแอปเปิ้ลกิโลกรัมคุณจะได้ 1 กิโลกรัมเป็นต้น โดยส่วนตัวทำการคำนวณมากขึ้นกับแอมแปร์มากกว่าคูลอมบ์ดังนั้นการเลือกแอมแปร์เนื่องจากพื้นฐานดูเหมือนจะสะดวกกว่าสำหรับฉัน
The Photon

โครงการ Avogadro กำลังดำเนินการเพื่อแทนที่มาตรฐานที่ยึดตามวัตถุโบราณ (มวล) ที่เหลืออยู่เป็นทรงกลมศรีด้วยความบริสุทธิ์ที่รู้จักและจำนวนอะตอม (มาจากการวัด)
ตัวยึดตำแหน่ง
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.