L'ampère est l'unité de base de l'intensité du courant dans le système international d'unités (SI) et est exprimé par le symbole (A). Son ampleur correspond à la quantité de charge électrique qui traverse une section d'un conducteur électrique.
Cette unité de mesure tire son nom du physicien français André-Marie Ampère (1775-1836), l'un des plus grands spécialistes de l'électromagnétisme.
Étant l’une des sept unités SI de base, toutes les autres unités électromagnétiques en dérivent.
Pour mesurer l'intensité du courant, un appareil appelé ampèremètre est utilisé.
Définition de ampère
Un ampère (A) est défini comme le courant électrique constant qui, s'il était maintenu dans deux conducteurs parallèles infiniment longs de section négligeable, séparés l'un de l'autre dans le vide à une distance d'un mètre, produirait une force de 2 × 10⁻ ⁷ newtons par mètre de longueur entre les conducteurs.
Autrement dit, cette définition s'appuie sur la loi d'Ampère et établit qu'un ampère est le courant électrique qui, en circulant dans deux conducteurs parallèles distants d'un mètre, générerait une force spécifique entre eux.
Cette définition relie directement le courant électrique à une quantité fondamentale en physique, la charge électrique élémentaire, qui est la charge d'un électron ou d'un proton.
Unités alternatives
Bien que l'ampère (A) soit la principale unité de mesure du courant électrique dans le Système international d'unités (SI), des unités alternatives sont parfois utilisées pour décrire le courant électrique dans des contextes spécifiques ou dans différents systèmes d'unités.
Certaines de ces unités alternatives comprennent :
- Milliampère (mA) : Le milliampère est une unité qui équivaut à un millième d'ampère (1 A = 1000 mA). Il est couramment utilisé pour exprimer de petits courants électriques, tels que ceux que l’on trouve dans les appareils électroniques de faible puissance.
- Microampère (µA) : Le microampère est une unité qui équivaut à un millionième d'ampère (1 A = 1 000 000 µA). Il est utilisé pour décrire des courants électriques extrêmement faibles, tels que ceux présents dans certains capteurs et dispositifs médicaux.
- Kiloampère (kA) : Le kiloampère est une unité qui équivaut à mille ampères (1 kA = 1000 A). Bien que moins courant, il est utilisé dans les applications à haute puissance et pour décrire des courants électriques importants.
- Coulombs par seconde (C/s) : Coulombs par seconde fait référence à la quantité de charge électrique (coulombs) qui traverse un conducteur par seconde. Un ampère équivaut à un coulomb par seconde (1 A = 1 C/s).
- Charge élémentaire (e) : Dans certains contextes, notamment en physique et en chimie, le courant électrique peut être décrit en termes de charge élémentaire (e), qui est la charge électrique d'un électron ou d'un proton. Dans ces cas, le courant est mesuré en termes de nombre de charges élémentaires circulant par unité de temps.
Unités associées
L'ampère est lié à d'autres unités électriques clés du SI, et ces relations sont essentielles pour résoudre les problèmes électriques et électroniques.
Certaines des unités connexes comprennent :
Volts (V)
Le volt est l'unité de mesure du potentiel électrique ou de la tension. Un volt est défini comme la différence de potentiel entre deux points d'un circuit lorsqu'un joule d'énergie est transféré entre eux pour chaque coulomb de charge.
La relation entre le volt, l'ampère et l'ohm est énoncée dans la loi d'Ohm : V = I × R, où "V" est la tension, "I" est le courant en ampères et "R" est la résistance en ohms.
Ohm (Ω)
L'ohm est l'unité de résistance électrique. La résistance fait référence à l’opposition à la circulation du courant électrique dans un circuit.
La relation entre le volt, l'ampère et l'ohm est utilisée pour calculer le courant dans un circuit en utilisant la loi d'Ohm : I = V/R, où « I » est le courant en ampères, « V » est la tension et « R » est la résistance en ohms.
Coulomb (C)
Le coulomb est l'unité de charge électrique. Un coulomb est la quantité de charge qui traverse un conducteur lorsqu'un courant d'un ampère circule pendant une seconde.
Cette relation est utilisée pour quantifier la charge électrique circulant dans un circuit.
Appareil de mesure : l'ampèremètre
Cet appareil est connecté en série dans le circuit, ce qui signifie que le courant mesuré passe directement à travers l'appareil. Les ampèremètres sont conçus pour avoir une faible résistance interne, garantissant qu'ils n'interfèrent pas de manière significative avec le flux de courant dans le circuit. Leur taille et leur précision peuvent varier, depuis les instruments analogiques traditionnels dotés d'une aiguille indicatrice jusqu'aux appareils numériques modernes dotés d'écrans d'affichage.