Amper (A) – jednostka SI natężenia prądu elektrycznego

Definicja i pochodzenie

Amper (symbol: A) to podstawowa jednostka SI do pomiaru natężenia prądu elektrycznego. Oznacza szybkość przepływu ładunku elektrycznego przez przewodnik:
1 amper = 1 kulomb ładunku przepływający przez punkt w ciągu jednej sekundy.

Nazwa pochodzi od André-Marie Ampère’a (1775–1836), francuskiego fizyka i matematyka, twórcy nauki o elektromagnetyzmie klasycznym (elektrodynamice).

Współczesna definicja SI (2019–obecnie)

Od 2019 roku amper jest definiowany przez ustalenie wartości ładunku elementarnego (e) na dokładnie 1,602176634 × 10⁻¹⁹ kulomba.
Zatem 1 amper to prąd odpowiadający przepływowi 1/(1,602176634 × 10⁻¹⁹) elementarnych ładunków na sekundę.

Źródło: BIPM SI base unit ampere

Kluczowa informacja:

• 1 amper = 1 kulomb/sekunda
• 1 A = 1 C/s

Definicja historyczna

Przed 2019 rokiem amper był definiowany przez siłę między dwoma równoległymi przewodnikami:

Amper to taki stały prąd, który utrzymywany w dwóch prostych, równoległych przewodnikach o nieskończonej długości, oddalonych od siebie o 1 metr w próżni, wywołuje siłę równą 2 × 10⁻⁷ niutona na każdy metr długości.

Ta definicja podkreśla związek między elektrycznością a magnetyzmem, opisany prawem Ampère’a.

Gdzie stosuje się ampery?

• Elektrotechnika: projektowanie obwodów, okablowanie, urządzenia zabezpieczające
• Lotnictwo: systemy elektryczne samolotu, obliczenia obciążeń i okablowania (zgodnie ze standardami ICAO i FAA )
• Systemy energetyczne: gospodarstwa domowe, przemysł, transport
• Nauka i przemysł: fizyka, chemia, elektronika

W lotnictwie ampery są kluczowe do określania pojemności baterii, mocy alternatora/generatora, ustawień wyłączników oraz doboru przekrojów przewodów.

Podstawowy wzór

Prąd (I) = ładunek (Q) / czas (t)

• I (ampery, A)
• Q (kulomby, C)
• t (sekundy, s)

Przykład: Prąd 5 A oznacza, że co sekundę przepływa 5 kulombów ładunku.

Amper i powiązane jednostki elektryczne

Lotnictwo i kontekst ICAO

Systemy elektryczne samolotów są oznaczane w amperach dla:

• Okablowania: Dobór przekroju przewodu do maksymalnego spodziewanego prądu, aby uniknąć przegrzania
• Zabezpieczeń: Wyłączniki/bezpieczniki oznaczane w amperach (OCPD)
• Pojemności baterii: Amperogodziny (Ah) określają czas awaryjnego zasilania
• Analizy obciążeń: Wyliczenie poboru prądu przez każdy system (np. oświetlenie, awionikę, silniki) dla bezpiecznej pracy

ICAO Załącznik 6, Część I:
Wymaga analizy obciążeń elektrycznych w amperach, odpowiednich zabezpieczeń obwodów oraz minimalnej pojemności baterii w Ah (ICAO Annex 6 ).

Przykłady praktyczne w lotnictwie

Wszystkie urządzenia zabezpieczające (bezpieczniki, wyłączniki) są oznaczane w amperach zgodnie z ICAO/FAA.

Pomiar prądu

Amperomierz

• Mierzy prąd w amperach po włączeniu szeregowo do obwodu.

Cęgi pomiarowe

• Wykrywają pole magnetyczne prądu; nie wymagają rozłączania obwodu—idealne do serwisu i obsługi samolotu.

Multimetr

• Mierzy prąd (A), napięcie (V), opór (Ω). Ustaw właściwy zakres i podłącz szeregowo do pomiaru prądu.

Najlepsza praktyka:
Zawsze używaj skalibrowanych, zatwierdzonych przyrządów zgodnie ze standardami serwisu lotniczego.

Przykładowe obliczenia

Przykład 1:
Lampa lądowania 140 W na szynie 28 V:
I = P / V = 140 / 28 = 5 A

Przykład 2:
Szyna awaryjna musi zasilać 20 A przez 15 minut:
t = 15 min = 900 s
Q = I × t = 20 × 900 = 18 000 C

Przykład 3:
Podgrzewacz Pitota, R = 7 Ω, V = 28 V:
I = V / R = 28 / 7 = 4 A

Przykładowa tabela obciążalności przewodów (wg FAA AC 43.13-1B)

Zawsze korzystaj z oficjalnych tabel dla swojej instalacji.

Analogia do rury wodnej

Tak jak woda płynie szybciej przy większym ciśnieniu lub szerszej rurze, tak większy prąd (ampery) płynie przy wyższym napięciu lub niższym oporze.

Tabela przeliczeniowa

Bezpieczeństwo elektryczne

• 0,05–0,1 ampera (50–100 mA) przepływające przez ciało może być śmiertelne.
• Okablowanie i zabezpieczenia w samolocie muszą zapobiegać nadmiernemu prądowi (ryzyko pożaru/uszkodzenia sprzętu).
• Cała obsługa techniczna lotnictwa przestrzega rygorystycznych limitów prądu (A) oraz procedur zabezpieczeń i blokad.

Podsumowanie

Amper to podstawowa jednostka SI natężenia prądu elektrycznego—kluczowa dla wszystkich obliczeń elektrycznych, projektowania systemów i bezpieczeństwa. W lotnictwie każdy przewód, wyłącznik i bateria określane są przez ampery, by zapewnić niezawodność oraz zgodność z przepisami. Zrozumienie amperów jest niezbędne dla wszystkich związanych z systemami elektrycznymi, zwłaszcza w branżach regulowanych, takich jak lotnictwo.