Coulomb

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

El coulomb, de símbol C, és la unitat de la càrrega elèctrica al Sistema Internacional, rep el seu nom en honor a Charles-Augustin de Coulomb (1736 - 1806). És una unitat derivada que es defineix en termes de l'ampere: 1 coulomb és la quantitat de càrrega elèctrica total que passa per una secció transversal d'un conductor pel qual circula un corrent elèctric d'un ampere durant un segon.[1]

 1 \ \mathrm{C} = 1 \ \mathrm{A} \cdot 1 \ \mathrm{s}

El coulomb també pot ser definit en termes de capacitància i voltatge, un coulomb es definiria com:

1 \ \mathrm{C} = 1 \ \mathrm{F} \cdot 1 \ \mathrm{V}

Explicació[modifica | modifica el codi]

En principi, el coulomb pot ser definit en termes de càrrega d'un electró o càrrega elemental. Des que, a partir de les recomanacions del 1988 del Comitè Internacional de Pesos i Mesures, les mesures de les constants de Josephson i von Klitzing han esdevingut valors convencionals (KJ ≡ 4.835 979 e14 Hz/V i RK ≡ 2.581 280 7 e4 Ω) és possible combinar-les per tenir una definició alternativa, encara no oficial, del coulomb. Un coulomb seria igual a 6.241 509 629 152 65 e18 càrregues elementals. Si combinem aquesta definició amb l'actual de l'ampere farien del quilogram una unitat derivada.

Si dues càrregues puntuals de +1 C es mantenen a 1 metre de distància, la força de repulsió que experimentarien vindria donada per la llei de Coulomb com 8.988 e9 N.[2] Que és aproximadament igual a la força gravitacional de 900.000 tones mètriques de massa a la superfície de la terra. Com que aquestes forces són tan grans, informalment es pot considerar que un coulomb és molta càrrega, a la vida real moltes coses no tenen un gran excedent de càrrega, per exemple, dos éssers humans posats a un metre de distància generalment no noten la força electrostàtica que hi ha entre ells, i tenen la capacitat de sentir una força de ~10 N (~1 kg). A partir d'això, es pot conjecturar que tenen una càrrega neta de menys de 30 µC.[3]

Nota històrica[modifica | modifica el codi]

L'ampere havia estat històricament una unitat derivada, definida com a 1 coulomb per segon. Per això, més que l'ampere, el coulomb era la unitat base del Sistema Internacional d'Unitats.

Però el 1960 es va decidir fer de l'ampere la unitat elèctrica base del SI.

Múltiples[modifica | modifica el codi]

Múltiple Nom Símbol Múltiple Nom Símbol
100 coulomb C      
101 decacoulomb daC 10–1 decicoulomb dC
102 hectocoulomb hC 10–2 centicoulomb cC
103 quilocoulomb kC 10–3 mil·licoulomb mC
106 megacoulomb MC 10–6 microcoulomb µC
109 gigacoulomb GC 10–9 nanocoulomb nC
1012 teracoulomb TC 10–12 picocoulomb pC
1015 petacoulomb PC 10–15 femtocoulomb fC
1018 exacoulomb EC 10–18 attocoulomb aC
1021 zettacoulomb ZC 10–21 zeptocoulomb zC
1024 yottacoulomb YC 10–24 yoctocoulomb yC

Conversions[modifica | modifica el codi]

  • La càrrega elèctrica d'1 mol d'electrons (aproximadament 6.022 e23, o Nombre d'Avogadro) és conegut com a faraday (actualment -1 faraday, atès que els electrons tenen càrrega negativa). Un faraday equival a 96.485 341 5 kC (la constant de Faraday). En termes del nombre d'Avogadro (NA), un coulomb és igual a aproximadament 1.036 &vegades; NA e-5 càrregues elementals.
  • 1 ampere-hora = 3600 C
  • La càrrega elemental és aproximadament 160.2176 zC.
  • 1 statcoulomb (statC), la unitat de càrrega electrostàtica del Sistema CGS, és aproximadament 3.3356 e-10 C o 1/3 nC.
  • 1 coulomb és la quantitat de càrrega elèctrica de 6.241506 e18 electrons o d'altres partícules elementals carregades.
  • La càrrega d'un electró (e) és igual a 1.6022 e-19 C

Vegeu també[modifica | modifica el codi]


Referències[modifica | modifica el codi]