science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe Coulombs berekenen

De elektrische lading die door alles heen loopt, van een AA-batterij naar een bliksemschicht, wordt gemeten in coulombs. Als je de stroom in een circuit kent en weet hoe lang het stroomt, kun je de elektrische lading in coulomb berekenen.

Eigenschappen van Coulombs

Elektronen zijn klein en hebben een zeer kleine lading. In de natuurkunde wordt een zeer groot aantal elektronen gedefinieerd als 1 eenheid van lading, een coulomb genaamd. Eén coulomb is het equivalent van 62 x 10 18 elektronen. Het aantal coulombs per seconde wordt de stroom genoemd (d.w.z. de snelheid van coulombs die in het circuit stroomt). De energie van een coulomb wordt de spanning genoemd en wordt gemeten in joules.

Berekening elektrische lading berekenen

Om de hoeveelheid elektrische lading te bepalen die in een circuit stroomt, moet u de huidige stroom en hoe lang het stroomt voor. De vergelijking is:

charge (coulomb, C) = stroom (ampère, A) x tijd (seconde, s).

Bijvoorbeeld, als een stroom van 20 A 40 seconden stroomt , de berekening is 20 × 40. Dus de elektrische lading is 800 C.

Hoe energie berekenen overgedragen

Als u de hoeveelheid elektrische lading in coulombs en de spanning kent (ook bekend als potentiaalverschil), kunt u berekenen hoeveel energie wordt overgedragen. De vergelijking is:

energie getransformeerd (joule, J) = potentiaalverschil (volt, V) × lading (coulomb, C).

Als het potentiaalverschil bijvoorbeeld 100 V is en de lading is 3 C, de berekening is 100 × 3. Dus wordt 300 J energie overgedragen.

De wet van Coulomb gebruiken

Het product van de elektrische ladingen in twee lichamen (of ze nu elkaar aantrekken of afstoten) hangt af van de lading van elk lichaam in coulombs, evenals van de afstand tussen de lichamen. Als de polariteiten hetzelfde zijn (zowel positief als beide negatief), stoot de coulombkracht af, maar als de polariteiten tegengesteld zijn (negatief /positief of positief /negatief) trekt de coulombkracht aan. De elektrische lading is ook omgekeerd evenredig met het kwadraat van de scheidingsafstand tussen de twee lichamen. Dit staat bekend als de wet van Coulomb, die wordt vermeld als:

F = kq 1q 2 ÷ r 2.

In deze vergelijking is F de kracht toegepast op ladingen (q 1) en (q 2), k is de constante van Coulomb en (r) is de afstand tussen (q 1) en (q 2). De waarde van k hangt af van het medium waarin de geladen objecten zijn ondergedompeld. De luchtwaarde is bijvoorbeeld ongeveer 9.0 × 109 Nm 2 ÷ C 2. De wet van Coulomb kan worden gebruikt voor veel natuurkundige problemen waarbij je alle waarden kent maar één.