Kaiken läpi kulkeva sähkövaraus AA-paristosta salamapulttiin mitataan kulmina. Jos tiedät virran virtapiirissä ja kuinka kauan se virtaa, voit laskea sähkövarauksen kulmina.
Coulombien ominaisuudet
Elektronit ovat pieniä ja niillä on hyvin pieni varaus. Fysiikassa hyvin suuri määrä elektroneja määritellään yhdeksi varausyksiköksi, jota kutsutaan kuloniksi. Yksi coulomb vastaa 62 × 1018 elektronit. Coulombien lukumäärä sekunnissa kutsutaan virraksi (ts. Piirissä virtaavien coulombien nopeudeksi). Coulombin energiaa kutsutaan jännitteeksi ja se mitataan jouleina.
Kuinka laskea sähkövaraus
Piirissä virtaavan sähkövarauksen määrän määrittämiseksi sinun on tiedettävä nykyinen virtaus ja kuinka kauan se virtaa. Yhtälö on:
\ text {charge in coulombs} = \ text {current ampeereina} \ kertaa \ text {aika sekunteina}
Esimerkiksi, jos 20 A: n virta virtaa 40 sekunnin ajan, laskelma on 20 × 40. Joten sähkövaraus on 800 C.
Kuinka lasketaan siirretty energia
Jos tiedät coulombien sähkövarauksen määrän ja jännitteen (tunnetaan myös potentiaalierona), voit selvittää, kuinka paljon energiaa siirretään. Yhtälö on:
\ text {energia muunnettu jouleina} = \ text {potentiaalinen ero voltteina} \ kertaa \ text {lataus coulombs}
Esimerkiksi, jos potentiaaliero on 100 V ja varaus on 3 C, laskelma on 100 × 3. Joten 300 J energiaa siirretään.
Käyttämällä Coulombin lakia
Kahden kehon sähkövarausten tulo (ts. Houkuttelevatko he toisiaan vai hylkäävätkö ne toisiaan) riippuu kunkin kehon varauksesta coulombeissa sekä kappaleiden välisestä etäisyydestä. Jos polariteetit ovat samat (molemmat positiiviset tai molemmat negatiiviset), coulomb-voima hylkää, mutta jos polariteetit ovat vastakkaisia (negatiivisia / positiivisia tai positiivisia / negatiivisia), coulomb-voimat houkuttelevat. Sähkövaraus on myös kääntäen verrannollinen kahden rungon välisen etäisyyden neliöön. Tämä tunnetaan nimellä Coulombin laki, jonka sanotaan olevan:
Tässä yhtälössä F on varauksiin kohdistettu voima (q1) ja (q2), k on Coulombin vakio ja (r) on etäisyys (q1) ja (q2). K: n arvo riippuu väliaineesta, johon varatut objektit upotetaan. Esimerkiksi ilman arvo on noin 9,0 × 109 Nm2/ C2. Coulombin lakia voidaan käyttää monissa fysiikan ongelmissa, joissa tiedät kaikki arvot paitsi yhden.