AA pilden şimşek çakmasına kadar her şeyin içinden geçen elektrik yükü, coulomb cinsinden ölçülür. Bir devredeki akımın akışını ve ne kadar süreyle aktığını biliyorsanız, elektrik yükünü coulomb cinsinden hesaplayabilirsiniz.
Coulomb'ların Özellikleri
Elektronlar çok küçüktür ve çok küçük bir yüke sahiptirler. Fizikte çok fazla sayıda elektron, coulomb adı verilen 1 birim yük olarak tanımlanır. Bir coulomb, 62 × 10'a eşittir18 elektronlar. Saniyedeki coulomb sayısına akım denir (yani devrede akan coulomb hızı). Bir coulomb'un enerjisine voltaj denir ve joule cinsinden ölçülür.
Elektrik Yükü Nasıl Hesaplanır
Bir devrede akan elektrik yükünün miktarını belirlemek için, akımın akışını ve ne kadar süreyle aktığını bilmeniz gerekir. Denklem:
\text{coulomb cinsinden şarj}=\text{amper cinsinden akım}\times\text{saniye cinsinden süre}
Örneğin, 40 s boyunca 20 A'lık bir akım akarsa, hesaplama 20 × 40'tır. Yani elektrik yükü 800 C'dir.
Aktarılan Enerji Nasıl Hesaplanır
Coulomb cinsinden elektrik yükünün miktarını ve voltajı (potansiyel fark olarak da bilinir) biliyorsanız, ne kadar enerji aktarıldığını hesaplayabilirsiniz. Denklem:
\text{joule cinsinden dönüştürülen enerji}=\text{volt cinsinden potansiyel fark}\times\text{coulomb cinsinden yük}
Örneğin, potansiyel fark 100 V ve yük 3 C ise, hesaplama 100 × 3'tür. Böylece 300 J enerji aktarılır.
Coulomb Yasasını Kullanmak
İki cisimdeki elektrik yüklerinin çarpımı (yani birbirlerini çekip çekmemeleri), her cismin coulomb cinsinden yüküne ve cisimler arasındaki mesafeye bağlıdır. Kutuplar aynıysa (hem pozitif hem de negatif), Coulomb kuvveti iter, ancak kutuplar zıtsa (negatif/pozitif veya pozitif/negatif) Coulomb kuvveti çeker. Elektrik yükü de iki cisim arasındaki ayırma mesafesinin karesiyle ters orantılıdır. Bu, Coulomb yasası olarak bilinir ve şu şekilde ifade edilir:
Bu denklemde F, yüklere uygulanan kuvvettir (q1) ve (q2), k, Coulomb sabitidir ve (r), (q) arasındaki mesafedir.1) ve (q2). k değeri, yüklü cisimlerin daldırıldığı ortama bağlıdır. Örneğin havanın değeri yaklaşık olarak 9,0 × 10'dur.9 Nm2/C2. Coulomb yasası, biri hariç tüm değerleri bildiğiniz birçok fizik problemi için kullanılabilir.