Hvordan beregne Coulombs

Den elektriske ladningen som går gjennom alt, fra et AA-batteri til et lyn, måles i coulombs. Hvis du kjenner strømmen i en krets og hvor lenge den strømmer, kan du beregne den elektriske ladningen i coulomb.

Elektroner er små og har en veldig liten ladning. I fysikk er et veldig stort antall elektroner definert som en ladningsenhet kalt coulomb. En coulomb tilsvarer 62 × 10¹⁸ elektroner. Antallet coulombs per sekund kalles strømmen (dvs. frekvensen av coulombs som strømmer i kretsen). Energien til en coulomb kalles spenningen og måles i joule.

For å bestemme mengden elektrisk ladning som strømmer i en krets, må du vite strømmen og hvor lenge den strømmer. Ligningen er:

Hvis for eksempel en strøm på 20 A strømmer i 40 s, er beregningen 20 × 40. Så den elektriske ladningen er 800 C.

Hvis du vet mengden elektrisk ladning i coulombs og spenningen (også kjent som potensiell forskjell), kan du finne ut hvor mye energi som overføres. Ligningen er:

For eksempel, hvis potensialforskjellen er 100 V og ladningen er 3 C, er beregningen 100 × 3. Så 300 J energi overføres.

Produktet av de elektriske ladningene i to kropper (dvs. om de tiltrekker seg eller frastøter hverandre) avhenger av kroppens ladning i coulombs, samt avstanden mellom kroppene. Hvis polaritetene er de samme (begge positive eller begge negative), frastøter coulomb-kraften, men hvis polaritetene er motsatte (negativ / positiv eller positiv / negativ) tiltrekker coulomb-kraften. Den elektriske ladningen er også omvendt proporsjonal med kvadratet av skilleavstanden mellom de to kroppene. Dette er kjent som Coulombs lov, som er uttalt som:

I denne ligningen er F den kraften som brukes på ladninger (q₁) og (q₂), k er Coulombs konstant og (r) er avstanden mellom (q₁) og (q₂). Verdien av k avhenger av mediet de ladede gjenstandene er nedsenket i. For eksempel er verdien av luft omtrent 9,0 × 10⁹ Nm²/ C². Coulombs lov kan brukes til mange fysikkproblemer der du kjenner alle verdiene, bortsett fra en.