Ako vypočítať Coulombs

Obsah

• Vlastnosti Coulombovcov
• Ako vypočítať elektrický náboj
• Ako vypočítať prenesenú energiu
• Použitie Coulombovho zákona

Elektrický náboj, ktorý prechádza čokoľvek, od batérie AA po blesk, sa meria v coulomboch. Ak viete aktuálny prietok v okruhu a ako dlho to tečie, môžete vypočítať elektrický náboj v coulomboch.

Vlastnosti Coulombovcov

Elektróny sú malé a majú veľmi malý náboj. Vo fyzike je veľmi veľké množstvo elektrónov definované ako 1 jednotka náboja nazývaná coulomb. Jeden coulomb je ekvivalent 62 × 10¹⁸ elektróny. Počet coulombov za sekundu sa nazýva prúd (t. J. Rýchlosť coulombov prúdiacich v obvode). Energia coulombu sa nazýva napätie a meria sa v jouloch.

Ako vypočítať elektrický náboj

Na určenie množstva elektrického náboja, ktoré tečie v obvode, musíte poznať aktuálny prietok a ako dlho tečie. Rovnica je:

náboj (coulomb, C) = prúd (ampér, A) × čas (sekundy, s).

Napríklad, ak prúdi prúd 20 A po dobu 40 s, výpočet je 20 × 40. Takže elektrický náboj je 800 C.

Ako vypočítať prenesenú energiu

Ak poznáte množstvo elektrického náboja v coulomboch a napätie (známe tiež ako potenciálny rozdiel), môžete zistiť, koľko energie sa prenesie. Rovnica je:

transformovaná energia (joule, J) = rozdiel potenciálov (volt, V) × náboj (coulomb, C).

Napríklad, ak je potenciálny rozdiel 100 V a náboj je 3 C, výpočet je 100 × 3. Takto sa prenesie 300 J energie.

Použitie Coulombovho zákona

Produkt elektrických nábojov v dvoch telách (t. J. Či sa navzájom priťahujú alebo odpudzujú) závisí od každého náboja tela v coulomboch, ako aj od vzdialenosti medzi telami. Ak sú polarity rovnaké (pozitívne alebo oboje negatívne), coulombova sila sa odrazí, ale ak sú polarity opačné (negatívne / pozitívne alebo pozitívne / negatívne), coulombova sila priťahuje. Elektrický náboj je tiež nepriamo úmerný druhej mocnine deliacej vzdialenosti medzi oboma telesami. Toto je známe ako Coulombov zákon, ktorý sa uvádza ako:

F = kq₁q₂ ÷ r².

V tejto rovnici je F sila pôsobiaca na náboje (q₁) a (q₂), k je Coulombova konštanta a (r) je vzdialenosť medzi (q₁) a (q₂). Hodnota k závisí od média, v ktorom sú nabité predmety ponorené. Napríklad hodnota vzduchu je približne 9,0 × 109 Nm² ÷ C², Coulombov zákon sa dá použiť na mnohé fyzikálne problémy, kde poznáte všetky hodnoty okrem jednej.