単三電池から稲妻まで、あらゆるものに流れる電荷はクーロンで測定されます。 回路内の電流の流れとその流れの長さがわかっている場合は、電荷をクーロンで計算できます。
クーロンの特性
電子は小さく、電荷は非常に小さいです。 物理学では、非常に多くの電子がクーロンと呼ばれる1単位の電荷として定義されます。 1クーロンは62×10に相当します18 電子。 1秒あたりのクーロン数は、電流(つまり、回路を流れるクーロンの速度)と呼ばれます。 クーロンのエネルギーは電圧と呼ばれ、ジュールで測定されます。
電荷の計算方法
回路を流れる電荷の量を決定するには、電流の流れとその流れの長さを知る必要があります。 方程式は次のとおりです。
\ text {クーロン単位の電荷} = \ text {アンペア単位の電流} \ times \ text {秒単位の時間}
たとえば、20 Aの電流が40秒間流れる場合、計算は20×40になります。 したがって、電荷は800Cです。
伝達されるエネルギーを計算する方法
クーロン単位の電荷量と電圧(電位差とも呼ばれます)がわかっている場合は、伝達されるエネルギー量を計算できます。 方程式は次のとおりです。
\ text {ジュールで変換されたエネルギー} = \ text {ボルトでの電位差} \ times \ text {クーロンでの電荷}
たとえば、電位差が100 Vで、電荷が3 Cの場合、計算は100×3になります。 したがって、300Jのエネルギーが転送されます。
クーロンの法則を使用する
2つの物体の電荷の積(つまり、互いに引き付けるか反発するか)は、クーロン単位の各物体の電荷と、物体間の距離に依存します。 極性が同じ(正または両方が負)の場合、クーロン力は反発しますが、極性が反対(負/正または正/負)の場合、クーロン力は引き付けられます。 電荷はまた、2つの物体間の分離距離の2乗に反比例します。 これはクーロンの法則として知られており、次のように述べられています。
この方程式では、Fは電荷に加えられる力です(q1)および(q2)、kはクーロン定数、(r)は(q1)および(q2). kの値は、帯電した物体が浸されている媒体によって異なります。 たとえば、空気の値は約9.0×10です。9 Nm2/ C2. クーロンの法則は、1つを除くすべての値を知っている多くの物理問題に使用できます。