アンペア（A）— 電流のSI基本単位

定義と現代の再定義

2019年のSI改定以降、アンペアは、電気素量eの数値を正確に1.602176634×10−19クーロンと定めることを通じて間接的に定義されている。この定義はアンペアを機械的な実験ではなく、自然界の基本定数に結び付けるものである。日常的な言葉でいえば、この定義により、電流が運ぶ電荷量を電子の離散的な電荷までたどることができる。

実用的な実現と測定

電流は、電流計、クランプメーター、マルチメーターなどの計器で測定される。一次標準および量子計測においては、アンペアの実現に固体物理学の現象が利用される。すなわち、単一電子輸送デバイス（電荷ポンプ）、量子ホール効果、ジョセフソン電圧標準を精密実験で組み合わせ、電流・電圧・抵抗を基本定数に関連付ける。歴史的には、アンペアは平行な2本の導体間に働く磁気力によって定義されていたが、この機械的な定義は定数に基づくSIによって置き換えられた。

一般的な倍量・分量、例と代表的な大きさ

• ミリアンペア（mA） = 10−3 A — 小型電子機器や信号電流で代表的である。
• マイクロアンペア（µA） = 10−6 A — センサーや低消費電力回路で一般的である。
• キロアンペア（kA） = 10³ A — 雷や産業用アークのような非常に大きな電流に用いられる。

規模ごとの例として、マイクロエレクトロニクスの微小な制御電流はマイクロアンペアで測定される。家庭用の回路遮断器は通常アンペアで定格表示され、多くの場合は数十アンペアである。一方、雷のような自然現象には、それより何桁も大きい電流が関与する。

歴史と名称

この単位は、アンドレ＝マリ・アンペールにちなむ。彼は電磁気学の分野を切り開いたフランスの物理学者である。19世紀初頭に行った彼の実験は、電流と磁気力の関係を明らかにし、その研究は電気単位が後に体系化されるための基礎となった。アンペアは、現代の定数に基づく定義が導入されるはるか以前から、SI基本単位として採用されていた。

区別と実用上の注意

電流（アンペアで測定）と電荷（クーロンで測定）、ならびに電圧（ボルトで測定）を区別することは重要である。電流は電荷そのものの量ではなく、電荷が移動する速さを表す。安全性に関しても電流は重要であり、生体組織や機器に対する電気の影響は、主として電流の大きさと通過経路に左右される。権威ある標準やさらに詳しい技術情報については、計量学の資料または各国の標準化機関を参照するとよい。

関連情報として、単位記号と表記法は国際規格に要約されている。関連する主題には、回路と電気単位、電流の実用計量、SI単位の歴史的定義がある。単位表記の慣例および量子電気標準に関する資料も参照されたい。

単位の概要 • 記号ガイド • 電荷との関係 • 人物紹介 • 分野の背景