Kako izračunati coulombs

Sadržaj

• Svojstva Coulomba
• Kako izračunati električni naboj
• Kako izračunati prenesenu energiju
• Korištenje Coulombovog zakona

Električni naboj koji prolazi kroz bilo što, od AA baterije do gromobrana, mjeri se u coulombama. Ako znate trenutni protok u krugu i koliko dugo tok teče, možete izračunati električni naboj u coulombama.

Svojstva Coulomba

Elektroni su maleni i imaju vrlo mali naboj. U fizici je vrlo veliki broj elektrona definiran kao 1 jedinica naboja koja se naziva coulomb. Jedan coulomb je ekvivalent 62 × 10¹⁸ elektroni. Broj coulomba u sekundi naziva se strujom (tj. Brzinom coulomba koja teče u krugu). Energija coulomb-a naziva se naponom i mjeri se u džulima.

Kako izračunati električni naboj

Da biste odredili količinu električnog naboja koji teče u krugu, morate znati trenutni protok i koliko dugo teče. Jednadžba je:

naboj (coulomb, C) = struja (amper, A) × vrijeme (sekundi, s).

Na primjer, ako struja od 20 A teče 40 s, proračun je 20 × 40. Dakle, električni naboj je 800 C.

Kako izračunati prenesenu energiju

Ako znate količinu električnog naboja u coulombama i napon (također poznat kao potencijalna razlika), možete utvrditi koliko se energije prenosi. Jednadžba je:

transformirana energija (joule, J) = razlika potencijala (volt, V) × naboj (coulomb, C).

Na primjer, ako je razlika potencijala 100 V, a naboj 3 C, proračun je 100 × 3. Tako se prenosi 300 J energije.

Korištenje Coulombovog zakona

Proizvod električnih naboja u dva tijela (tj. Privlače li se ili odbijaju jedno drugo) ovisi o naboju tijela u coulombama, kao i udaljenosti između tijela. Ako su polariteti isti (pozitivni ili oba negativni), coulomb-sila se odbija, ali ako su polariteti suprotni (negativni / pozitivni ili pozitivni / negativni), coulomb-sila privlači. Električni naboj je također obrnuto proporcionalan kvadratu razdaljine razdvajanja dvaju tijela. To je poznato kao Coulombosov zakon, koji je naveden kao:

F = kq₁q₂ ÷ r².

U ovoj jednadžbi F je sila koja se primjenjuje na naboje (q₁) i (q₂), k je Coulombs konstanta i (r) udaljenost između (q)₁) i (q₂). Vrijednost k ovisi o mediju u koji su natopljeni predmeti urođeni. Na primjer, vrijednost zraka je približno 9,0 × 109 Nm² ÷ C², Coulombosov zakon može se koristiti za mnoge fizičke probleme gdje znate sve vrijednosti, ali jednu.