Hogyan lehet kiszámítani a coulombs-t

Tartalom

• A coulombs tulajdonságai
• Az elektromos töltés kiszámítása
• Hogyan számolhatjuk el az átadott energiát
• A Coulombs törvény használata

Az elektromos töltést, amely bármin keresztül halad, egy AA elemtől egy villámig, coulombs-ban mérik. Ha tudja az áramkör áramlását és mennyi ideig áramlik, kiszámíthatja az elektromos töltést coulombs-ban.

A coulombs tulajdonságai

Az elektronok aprók és nagyon kis töltéssel rendelkeznek. A fizikában nagyon nagyszámú elektronot definiálnak 1 töltési egységként, úgynevezett coulomb-ként. Egy coulomb egyenértékű 62 × 10-rel¹⁸ elektronok. A coulombs másodpercenkénti számát áramnak nevezzük (azaz a coulombs áramlásának sebessége az áramkörben). A coulomb energiáját feszültségnek nevezzük, és džaulokban mérjük.

Az elektromos töltés kiszámítása

Az áramkörben áramló elektromos töltés mennyiségének meghatározásához meg kell ismernie az áramáramot és azt, hogy mennyi ideig áramlik. Az egyenlet:

töltés (coulomb, C) = áram (amper, A) × idő (másodperc, s).

Például, ha 20 A-es áram áramlik 40 másodpercig, akkor a számítás 20 × 40. Tehát az elektromos töltés 800 C.

Hogyan számolhatjuk el az átadott energiát

Ha ismeri a coulombs-ban lévő elektromos töltés mennyiségét és a feszültséget (más néven potenciálkülönbség), megtudhatja, mennyi energia kerül átadásra. Az egyenlet:

transzformált energia (joule, J) = potenciálkülönbség (volt, V) × töltés (coulomb, C).

Például, ha a potenciálkülönbség 100 V, és a töltés 3 C, akkor a számítás 100 × 3. Tehát 300 J energia kerül átadásra.

A Coulombs törvény használata

A két testben lévő elektromos töltések szorzata (azaz hogy vonzzák-e vagy visszatükrözik-e egymást) függ a karosszériakorongok minden egyes töltésétől, valamint a testek közötti távolságtól. Ha a polaritások azonosak (egyaránt pozitív vagy mindkettő negatív), akkor a coulomb erő visszatükröződik, de ha a polaritások ellentétesek (negatív / pozitív vagy pozitív / negatív), a coulomb erő vonzza. Az elektromos töltés fordítottan arányos a két test közötti távolság négyzetével. Ezt Coulombs-törvénynek nevezik, amelyet a következőképpen fogalmaznak:

F = kq₁q₂ ÷ r².

Ebben az egyenletben F a töltésekre alkalmazott erő (q₁) és (q₂), k Coulombs állandó és (r) a (q) közötti távolság₁) és (q₂). K értéke attól a közegtől függ, amelybe a töltött tárgyakat bemerítik. Például a levegő értéke körülbelül 9,0 × 109 Nm² ° C². A coulombs-törvény számos olyan fizikai probléma esetén alkalmazható, ahol ismeri az összes értéket, kivéve egy értéket.