Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan beregnes Coulombs

Den elektriske ladning, der løber gennem alt, fra et AA-batteri til et lyn, er målt i coulombs. Hvis du kender den aktuelle strømning i et kredsløb, og hvor længe det flyder for, kan du beregne den elektriske ladning i coulombs.
Egenskaber ved Coulombs

Elektroner er små og har en meget lille ladning. I fysik er et meget stort antal elektroner defineret som 1 ladningsenhed kaldet en coulomb. Én coulomb svarer til 62 × 10 <18> elektroner. Antallet af coulombs pr. Sekund kaldes strømmen (dvs. hastigheden af coulombs, der strømmer i kredsløbet). En coulombs energi kaldes spændingen og måles i joules.
Sådan beregnes elektrisk ladning

For at bestemme mængden af elektrisk ladning, der flyder i et kredsløb, skal du kende strømmen og hvor længe det flyder for. Ligningen er:

ladning (coulomb, C) \u003d strøm (ampere, A) × tid (sekund, s).

For eksempel, hvis der strømmer en strøm på 20 A i 40 s , beregningen er 20 × 40. Så den elektriske ladning er 800 C.
Sådan beregnes energioverført

Hvis du kender mængden af elektrisk ladning i coulombs og spændingen (også kendt som potentialforskel) , kan du finde ud af, hvor meget energi der overføres. Ligningen er:

energi transformeret (joule, J) \u003d potentialforskel (volt, V) × ladning (coulomb, C).

For eksempel, hvis potentialeforskellen er 100 V og ladningen er 3 C, beregningen er 100 × 3. Så 300 J energi overføres.
Brug af Coulomb's Law

Produktet af de elektriske ladninger i to organer (dvs. om de tiltrækker eller frastøder hinanden) afhænger af hver krops ladning i coulombs såvel som afstanden mellem legeme. Hvis polariteterne er ens (begge positive eller begge negative), frastøder coulomb-kraften, men hvis polariteterne er modsat (negativ /positiv eller positiv /negativ), tiltrækker coulomb-kraften. Den elektriske ladning er også omvendt proportional med kvadratet af adskillelsesafstanden mellem de to legemer. Dette er kendt som Coulombs lov, der er angivet som:

F \u003d kq 1q 2 ÷ r 2.

I denne ligning er F kraften anvendt på ladninger (q 1) og (q 2), er k Coulombs konstante, og (r) er afstanden mellem (q 1) og (q 2). Værdien af k afhænger af det medium, som de ladede genstande er nedsænket i. For eksempel er værdien af luft ca. 9,0 × 109 Nm 2 ÷ C 2. Coulombs lov kan bruges til mange fysikproblemer, hvor du kender alle værdierne, men én.