Jak obliczyć kulomb

Zawartość

• Właściwości kulombów
• Jak obliczyć ładunek elektryczny
• Jak obliczyć przeniesioną energię
• Korzystanie z prawa Coulomba

Ładunek elektryczny, który przepływa przez cokolwiek, od baterii AA do błyskawicy, jest mierzony w kulombach. Jeśli znasz przepływ prądu w obwodzie i czas jego trwania, możesz obliczyć ładunek elektryczny w kulombach.

Właściwości kulombów

Elektrony są małe i mają bardzo mały ładunek. W fizyce bardzo dużą liczbę elektronów definiuje się jako 1 jednostkę ładunku zwaną kulombem. Jeden kulomb odpowiada 62 × 10¹⁸ elektrony. Liczba kulombów na sekundę nazywana jest prądem (tj. Szybkością kulombów przepływających w obwodzie). Energia kulombina nazywa się napięciem i jest mierzona w dżulach.

Jak obliczyć ładunek elektryczny

Aby określić ilość ładunku elektrycznego przepływającego w obwodzie, musisz znać przepływ prądu i czas jego przepływu. Równanie to:

ładunek (kulomb, C) = prąd (amper, A) × czas (sekundy, s).

Na przykład, jeśli płynie prąd 20 A przez 40 s, obliczenia wynoszą 20 × 40. Tak więc ładunek elektryczny wynosi 800 C.

Jak obliczyć przeniesioną energię

Jeśli znasz ilość ładunku elektrycznego w kulombach i napięcie (znane również jako różnica potencjałów), możesz obliczyć, ile energii jest przenoszone. Równanie to:

transformowana energia (dżul, J) = różnica potencjałów (wolt, V) × ładunek (kulomb, C).

Na przykład, jeśli różnica potencjałów wynosi 100 V, a ładunek wynosi 3 ° C, obliczenia wynoszą 100 × 3. Tak więc przenoszone jest 300 J energii.

Korzystanie z prawa Coulomba

Iloczyn ładunków elektrycznych w dwóch ciałach (tj. Czy przyciągają się, czy odpychają) zależy od ładunku każdego ciała w kulombach, a także od odległości między ciałami. Jeśli polaryzacje są takie same (zarówno dodatnia, jak i obie ujemne), siła kulombowa odpycha, ale jeśli polarności są przeciwne (ujemne / dodatnie lub dodatnie / ujemne), siła kulombowa przyciąga. Ładunek elektryczny jest również odwrotnie proporcjonalny do kwadratu odległości separacji między dwoma ciałami. Jest to znane jako prawo Coulomba, które określa się jako:

F = kq₁q₂ ÷ r².

W tym równaniu F jest siłą przyłożoną do ładunków (q₁) i (q₂), k jest stałą Coulomba, a (r) jest odległością między (q₁) i (q₂). Wartość k zależy od ośrodka, w którym zanurzone są naładowane obiekty. Na przykład wartość powietrza wynosi około 9,0 × 109 Nm² ÷ C². Prawo Coulomba może być wykorzystane do wielu problemów fizyki, w których znasz wszystkie wartości oprócz jednego.