Amperio

unidad de intensidad eléctrica del Sistema Internacional de Unidades

El amperio[3]​, ampere[4]​ o ampère (símbolo A) es la unidad de intensidad de corriente eléctrica. Forma parte de las unidades básicas en el sistema internacional de unidades y recibió ese nombre en honor al matemático y físico francés André-Marie Ampère (1775-1836).

Amperio
Amperemeter hg.jpg
La corriente puede ser medida por un galvanómetro, mediante el desplazamiento angular de una aguja magnética en el campo magnético creado por la corriente
Estándar Unidades básicas del Sistema Internacional
Magnitud Intensidad de corriente eléctrica
Símbolo A[1]
Nombrada en honor de André-Marie Ampère (1775-1836) 
Denominacíon Amperaje
Equivalencias
Unidades de Planck 1 A[1]​ = 6,241  509×1018 e[n. 1][2]
Grabado representando un galvanómetro (1890)

Se define al fijar el valor numérico de la carga elemental, e, en 1.602 176 634 × 10-19, cuando se expresa en la unidad C, igual a A·s, donde el segundo se define en función de ΔνCs. El efecto de esta definición es que el amperio es la corriente eléctrica correspondiente al flujo de 1/(1.602 176 634 × 10−19) = 6.241 509 074 × 1018 cargas elementales por segundo.

Esta definición se adoptó el 16 de noviembre de 2018 en la 26ª Conferencia General de Pesas y Medidas acordándose su entrada en vigor el 20 de mayo de 2019.

El amperio y el culombio se relacionan mediante: Si bien el amperio es unidad básica y el culombio no lo es, en la práctica, la actual definición de amperio depende de la de culombio.

Definiciones históricasEditar

Desde mediados del siglo XIX, con el desarrollo del electromagnetismo y la electrotecnia, comenzó a usarse el amperio como unidad de corriente eléctrica. La definición y cuantificación no era uniforme, sino que cada país desarrolló sus propios estándares. El primer estándar internacional que definió el amperio, así como otras unidades eléctricas, fue establecido en el Congreso Eléctrico Internacional de Chicago en 1893, y confirmada en la Conferencia Internacional de Londres de 1908. El "amperio internacional" se definió en términos de la corriente eléctrica que provoca la deposición electrolítica de la plata de una solución de nitrato de plata a un promedio de 0.001118 g/s.[5][6]​ Su valor, expresado en términos del amperio absoluto, equivalía a 0,99985 A.

La unidad de carga eléctrica, el culombio, se deriva del amperio: un culombio es la cantidad de carga eléctrica desplazada por una corriente de un amperio fluyendo durante un segundo.[7]​ Por tanto, la corriente eléctrica (I), puede expresarse como el promedio de carga (Q) que fluye por unidad de tiempo (t):

 

Aunque conceptualmente parecería más lógico tomar la carga como unidad básica, se optó por la corriente porque, por razones operativas, resultaba más fácil de medir experimentalmente. Así se llegó a la anterior definición de amperio, la establecida en la 9ª Conferencia General de Pesas y Medidas de 1948, de la siguiente manera: Un amperio es la corriente constante que, mantenida en dos conductores rectos paralelos de longitud infinita, de sección circular despreciable, y colocados a un metro de distancia en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 x 10–7 newton por metro de longitud.[8]

El proceso de redefinición que condujo a la definición de amperio adoptada en el año 2018 fue iniciado formalmente en el 2010 cuando el Comité del BIPM propuso sustituir las definiciones entonces vigentes de varias unidades del sistema internacional, por otras basadas en constantes de la naturaleza, como la constante de Planck, la de Boltzmann, la carga elemental y el número de Avogadro.

Valor de la permeabilidad del vacíoEditar

 
Ilustración de la definición del Amperio. La fuerza ejercida en los conductores es la fuerza de Lorentz

De la definición de amperio de 1948 se seguía un valor exacto para la permeabilidad magnética del vacío. La fuerza ejercida sobre dos conductores paralelos rectilíneos por los que circula una intensidad de corriente viene dada por la ley de Biot-Savart:

 

donde:

  es la fuerza, que es de atracción cuando el sentido de la corriente es el mismo,
  es la longitud de conductores considerada,
  es la permeabilidad magnética del vacío,
  es la intensidad de corriente eléctrica que circula por los conductores,
  es la distancia entre los conductores,

Despejando de la anterior ecuación se tiene que:

 

era el valor exacto para la permeabilidad del vacío.[8]​ Además, dado que la permitividad y la impedancia característica del vacío están relacionadas con la permeabilidad y la velocidad de la luz en el vacío se obtenían otros valores definidos exactos:

  • La permitividad del vacío  
  • la impedancia característica del vacío  

donde   es la velocidad de la luz en el vacío.

Con la definición de amperio del año 2018 esas tres magnitudes: permeabilidad magnética, permitividad e impedancia característica ya no tienen valores exactos definidos en el Sistema Internacional de Unidades y han de ser objeto de determinación experimental.

Múltiplos del amperioEditar

A continuación se muestra una tabla de los múltiplos y submúltiplos del amperio conforme a la nomenclatura del Sistema Internacional de Unidades:


Múltiplos del Sistema Internacional para amperio (A)
Submúltiplos Múltiplos
Valor Símbolo Nombre Valor Símbolo Nombre
10−1 A dA deciamperio 101 A daA decaamperio
10−2 A cA centiamperio 102 A hA hectoamperio
10−3 A mA miliamperio 103 A kA kiloamperio
10−6 A µA microamperio 106 A MA megaamperio
10−9 A nA nanoamperio 109 A GA gigaamperio
10−12 A pA picoamperio 1012 A TA teraamperio
10−15 A fA femtoamperio 1015 A PA petaamperio
10−18 A aA attoamperio 1018 A EA exaamperio
10−21 A zA zeptoamperio 1021 A ZA zettaamperio
10−24 A yA yoctoamperio 1024 A YA yottaamperio
Prefijos comunes de unidades están en negrita.
Esta unidad del Sistema Internacional es nombrada así en honor a André-Marie Ampère. En las unidades del SI cuyo nombre proviene del nombre propio de una persona, la primera letra del símbolo se escribe con mayúscula (A), en tanto que su nombre siempre empieza con una letra minúscula (amperio), salvo en el caso de que inicie una frase o un título.
Basado en The International System of Units, sección 5.2.


Véase tambiénEditar

NotasEditar

  1. Calculado como 1/e, donde e es el valor de la carga elemental.

ReferenciasEditar

  1. Lista símbolos alfabetizables en el diccionario panhispánico de dudas, apéndice 3
  2. «The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty: elementary charge». NIST. 2006. Consultado el 28 de febrero de 2008. 
  3. Real Academia Española y Asociación de Academias de la Lengua Española (2014). «amperio». Diccionario de la lengua española (23.ª edición). Madrid: Espasa. ISBN 978-84-670-4189-7. Consultado el 21 de marzo de 2015. 
  4. Real Academia Española y Asociación de Academias de la Lengua Española (2014). «ampere». Diccionario de la lengua española (23.ª edición). Madrid: Espasa. ISBN 978-84-670-4189-7. Consultado el 21 de marzo de 2015. 
  5. Northrop, Robert B. (1997). Introducción a Instrumentación y las Medidas. CRC Press. 
  6. «The Ampere and Electrical Standards» (pdf). Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology 106 (1): 65-103. 2001. 
  7. Kuzman Ražnjević, Cantidades físicas y las Unidades del sistema internacional (Si), Begell House Publishers, 1995 online
  8. a b «Unit of electric current (ampere).». Oficina Internacional de Pesas y Medidas. Consultado el 19 de agosto de 2013. «The ampere is that constant current which, if maintained in two straight parallel conductors of infinite length, of negligible circular cross-section, and placed 1 metre apart in vacuum, would produce between these conductors a force equal to 2 x 10–7 newton per metre of length.» 

Enlaces externosEditar