Sådan beregnes Coulombs

Indhold

• Egenskaber ved Coulombs
• Sådan beregnes elektrisk ladning
• Sådan beregnes overført energi
• Brug af Coulombs Law

Den elektriske opladning, der løber gennem alt, fra et AA-batteri til en lyn, måles i coulombs. Hvis du kender den aktuelle strømning i et kredsløb, og hvor længe det strømmer for, kan du beregne den elektriske ladning i coulombs.

Egenskaber ved Coulombs

Elektroner er små og har en meget lille opladning. I fysik er et meget stort antal elektroner defineret som 1 ladningsenhed kaldet en coulomb. Én coulomb svarer til 62 × 10¹⁸ 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 vide den aktuelle strøm og hvor længe den strømmer for. Ligningen er:

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

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

Sådan beregnes overført energi

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) = potentialforskel (volt, V) × ladning (coulomb, C).

For eksempel, hvis potentialeforskellen er 100 V, og ladningen er 3 C, er beregningen 100 × 3. Så 300 J energi overføres.

Brug af Coulombs Law

Produktet af de elektriske ladninger i to legemer (dvs. om de tiltrækker eller frastøder hinanden) afhænger af hver bodys opladning i coulombs såvel som afstanden mellem legeme. Hvis polariteterne er de samme (både 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-loven, der er angivet som:

F = kq₁q₂ ÷ r².

I denne ligning er F den kraft, der påføres ladninger (q₁) og (q₂), k er Coulombs konstant, og (r) er afstanden mellem (q₁) og (q₂). Værdien af ​​k afhænger af det medie, som de ladede genstande er nedsænket i. For eksempel er værdien af ​​luft ca. 9,0 × 109 Nm² ÷ C². Coulombs-loven kan bruges til mange fysikproblemer, hvor du kender alle værdierne, men én.