Coulomb - Coulomb
coulomb | |
---|---|
Jednotkový systém | Jednotka odvozená od SI |
Jednotka | Elektrický náboj |
Symbol | C |
Pojmenoval podle | Charles-Augustin de Coulomb |
Konverze | |
1 C v ... | ... je rovný ... |
Základní jednotky SI | A ⋅ s |
CGS jednotky | 2 997 924 580 statC |
Atomové jednotky | 6,241 509 074 e x 10 18 |
Coulomb (symbol: C ) je mezinárodní systém jednotek (SI) jednotka elektrického náboje . Podle předefinování základních jednotek SI z roku 2019 , které vstoupilo v platnost 20. května 2019, je coulomb přesně 1/(1,602 176 634 × 10 −19 ) elementární náboje . Stejný počet elektronů má stejnou velikost, ale opačný znak náboje, tj. Náboj −1 C.
Jméno a zápis
Coulomb je pojmenován podle Charlese-Augustina de Coulomba . Jako u každé jednotky SI pojmenované pro osobu, její symbol začíná velkým písmenem (C), ale když je napsán celý, dodržuje pravidla pro psaní velkých písmen společného podstatného jména ; tj. „ coulomb “ se stává velkými písmeny na začátku věty a v názvech, ale jinak je psáno malými písmeny.
Definice
Systém SI definuje coulomb v ampérech a sekundách : 1 C = 1 A × 1 s. 2019 znovuvymezení ampér a další základních jednotek SI stanovila číselnou hodnotu elementární náboj , když je exprimován v coulombs, a proto pevné hodnotu coulombu vyjádřené jako násobek základního poplatku (číselné hodnoty těchto veličin jsou multiplikační inverze navzájem). Ampér je definován tak, že pevná číselná hodnota elementárního náboje e je1,602 176 634 × 10 −19 coulombů.
Jeden coulomb je tedy náboj přibližně 6 241 509 074 460 762 607 0,776 elementárních nábojů , kde číslo je reciproční1,602 176 634 x 10 -19 C . Není možné přesně realizovat 1 C náboje, protože počet elementárních nábojů není celé číslo.
V roce 1878 Britská asociace pro rozvoj vědy definovala volt, ohm a farad, ale ne coulomb. V roce 1881 schválil Mezinárodní elektrotechnický kongres , nyní Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC), volt jako jednotku pro elektromotorickou sílu, ampér jako jednotku pro elektrický proud a coulomb jako jednotku elektrického náboje. V té době byl volt definován jako potenciální rozdíl [tj. To, co se dnes nazývá "napětí (rozdíl)"] přes vodič, když proud jednoho ampéru rozptýlí jeden watt výkonu. Coulomb (později „absolutní coulomb“ nebo „abcoulomb“ pro disambiguaci) byl součástí systému jednotek EMU . „Mezinárodní coulomb“ založený na laboratorních specifikacích pro jeho měření zavedla IEC v roce 1908. Celý soubor „reprodukovatelných jednotek“ byl opuštěn v roce 1948 a z „mezinárodního coulombu“ se stal moderní coulomb.
Předpony SI
Submultiples | Násobky | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
Hodnota | Symbol SI | název | Hodnota | Symbol SI | název | |
10 −1 ° C | DC | decicoulomb | 10 1 C. | daC | decacoulomb | |
10 −2 ° C | cC | centicoulomb | 10 2 C. | hC | hectocoulomb | |
10 −3 ° C | mC | milicoulomb | 10 3 C. | kC | kilocoulomb | |
10 −6 ° C | µC | mikrocoulomb | 10 6 C. | MC | megacoulomb | |
10 −9 ° C | nC | nanocoulomb | 10 9 C. | GC | gigacoulomb | |
10 −12 ° C | PC | picocoulomb | 10 12 C. | TC | teracoulomb | |
10 -15 C | fC | femtocoulomb | 10 15 C. | PC | petacoulomb | |
10 −18 ° C | aC | attocoulomb | 10 18 C. | ES | exacoulomb | |
10 -21 C | zC | zeptocoulomb | 10 21 C. | ZC | zettacoulomb | |
10 až 24 ° C | yC | yoctocoulomb | 10 24 C. | YC | yottacoulomb | |
Společné násobky jsou vyznačeny tučně. |
Viz také metrická předpona .
Konverze
- Velikost elektrického náboje jednoho krtka ze základních poplatků (přibližně6,022 × 10 23 , číslo Avogadro) je známá jako faradayova jednotka náboje (úzce souvisí s Faradayovou konstantou ). Jeden faraday se rovná96 485 .332 12 ... coulombů. Pokud jde o Avogadrovu konstantu ( N A ), jeden coulomb se rovná přibližně1,036 x 10 -5 mol x N A základní poplatky.
- Kondenzátor jednoho farad pojme jeden coulomb při poklesu jednoho voltu .
- Jedna ampérhodina se tedy rovná 3600 ° C1 mA⋅h = 3,6 C.
- Jeden statcoulomb (statC), zastaralé CGS elektrostatická jednotka poplatku (esu), je přibližně 3,3356 x 10 - 10 C, nebo o jednu třetinu z nanocoulomb.
V každodenních podmínkách
- Náboje ve statické elektřině z tření materiálů dohromady jsou obvykle několik mikrocoulombů.
- Množství náboje, které projde bleskem, se obvykle pohybuje kolem 15 C, i když u velkých šroubů to může být až 350 C.
- Množství náboje, které projde typickou alkalickou baterií AA z úplného nabití do vybití, je asi 5 kC = 5 000 C ≈ 1 400 mA⋅h .
- Typická baterie smartphonu pojme 10 800 coulombů (3 000 miliampérhodin) elektřiny.
Viz také
- Abcoulomb , jednotka nabití cgs
- Ampérův obvodový zákon
- Coulombův zákon
- Elektrostatika
- Elementární náboj
- Faradayova konstanta , počet coulombů na mol