Cum se calculează coulombele

Conţinut

• Proprietățile Coulombs
• Cum se calculează sarcina electrică
• Cum se calculează energia transferată
• Utilizarea Legii Coulombs

Încărcarea electrică care trece prin orice, de la o baterie AA la un fulger, este măsurată în coulombi. Dacă cunoașteți fluxul de curent într-un circuit și cât timp curge, puteți calcula sarcina electrică în coulombe.

Proprietățile Coulombs

Electronii sunt minusculi și au o încărcare foarte mică. În fizică, un număr foarte mare de electroni este definit ca o unitate de încărcare numită coulomb. Un coulomb este echivalentul a 62 × 10¹⁸ electroni. Numărul coulombelor pe secundă se numește curent (adică, rata coulombelor care circulă în circuit). Energia unui coulomb se numește tensiune și se măsoară în joule.

Cum se calculează sarcina electrică

Pentru a determina cantitatea de încărcare electrică care curge într-un circuit, trebuie să știți fluxul de curent și cât timp curge. Ecuația este:

încărcare (coulomb, C) = curent (amperi, A) × timp (secundă, s).

De exemplu, dacă un curent de 20 A curge timp de 40 s, calculul este 20 × 40. Deci, sarcina electrică este de 800 C.

Cum se calculează energia transferată

Dacă știți cantitatea de încărcare electrică în culomb și tensiunea (cunoscută și sub denumirea de diferență de potențial), puteți calcula cât de multă energie este transferată. Ecuația este:

energie transformată (joule, J) = diferența de potențial (volt, V) × încărcare (coulomb, C).

De exemplu, dacă diferența de potențial este de 100 V și încărcarea de 3 C, calculul este 100 × 3. Deci se transferă 300 J de energie.

Utilizarea Legii Coulombs

Produsul încărcărilor electrice din două corpuri (adică, fie că se atrag sau se resping unul pe celălalt) depinde de fiecare încărcare corporală din coulomb, precum și de distanța dintre corpuri. Dacă polaritățile sunt aceleași (atât pozitive, fie ambele negative), forța coulombului se repulsă, dar dacă polaritățile sunt opuse (negative / pozitive sau pozitive / negative), forța coulombă atrage. Sarcina electrică este, de asemenea, invers proporțională cu pătratul distanței de separare dintre cele două corpuri. Aceasta este cunoscută sub numele de legea Coulombs, care este menționată ca:

F = kq₁q₂ ÷ r².

În această ecuație, F este forța aplicată taxelor (q₁) și (q₂), k este constantă Coulombs și (r) este distanța dintre (q)₁) și (q₂). Valoarea k depinde de mediul în care obiectele încărcate sunt cufundate. De exemplu, valoarea aerului este de aproximativ 9,0 × 109 Nm² ÷ C². Legea Coulombs poate fi folosită pentru multe probleme de fizică unde știți toate valorile, dar una.