30-Sekunden-Zusammenfassung
Coulomb – Ladungseinheit
Das Coulomb (Symbol: C) ist die Einheit der elektrischen Ladung des Internationalen Einheitensystems (SI). Das Coulomb wurde als die in einer Sekunde durch einen Strom von einem Ampere transportierte Strommenge definiert:
1 C = 1 A × 1 s
Die Neudefinition des Ampere und anderer SI-Basiseinheiten von 2019 legte den numerischen Wert der Elementarladung fest, wenn er in Coulomb ausgedrückt wird, und legte daher den Wert des Coulomb fest, wenn er als Vielfaches der Grundladung ausgedrückt wird.
Somit ist ein Coulomb die Ladung von ungefähr 6241509074460762607,776 Elementarladungen . Es ist unmöglich, genau 1 C Ladung zu realisieren, da die Anzahl der Elementarladungen nicht ganzzahlig ist.
Über elektrische Ladung
Eine elektrische Ladung ist eine physikalische Größe und Eigenschaft von Materie, die bewirkt, dass sie eine Kraft erfährt, wenn sie in ein elektromagnetisches Feld gebracht wird. Es gibt zwei Arten von elektrischer Ladung: positiv, übertragen von Protonen, und negativ, übertragen von Elektronen. Wenn die Gesamtladung Null ist, wird sie als neutral bezeichnet. Gleiche Ladungen werden abgestoßen und entgegengesetzte Ladungen angezogen. Diese Tatsachen sind als das Erste Gesetz der Elektrostatik bekannt und werden manchmal als das Gesetz der elektrischen Ladungen bezeichnet.
Elementarladung
Die grundlegendste Ladungseinheit ist die Größe der Ladung eines Elektrons oder eines Protons, die mit e bezeichnet wird. Der genaueste verfügbare Wert ist:
e = 1,602176487 x 10 -19 C
Ein Coulomb repräsentiert das Negative der Gesamtladung von etwa 6 x 10 18 Elektronen.
Wir begegnen selten Ladungen, die so groß wie ein Coulomb sind. Ladungen, die durch Reiben gewöhnlicher Gegenstände (wie z. B. eines Kamms oder Plastiklineals) erzeugt werden, liegen typischerweise bei etwa einem Mikrocoulomb (?C = 10 -6 C) oder weniger.
Beispiel: Elektrische Ladung
Bemerkenswerterweise gibt es in vier Litern Wasser etwa 2,1 x 10 8 C Gesamtelektronenladung. Wenn wir also zwei Flaschen einen Meter voneinander entfernt platzieren, stoßen die Elektronen in der einen Flasche die in der anderen Flasche mit einer Kraft von 4,1 x 10 26 N ab. Diese enorme Kraft ist vergleichbar mit der Kraft, die der Planet Erde wiegen würde, wenn er gewogen würde auf einer anderen Erde. Aber wie geschrieben wurde, gibt es auch positive (Protonen) und diese Ladungen neigen dazu, sich gegenseitig aufzuheben.
Häufig gestellte Fragen
Das Coulomb (Symbol: C) ist die Einheit des Internationalen Einheitensystems (SI) für die elektrische Ladung. Das Coulomb wurde als die in einer Sekunde durch einen Strom von einem Ampere transportierte Strommenge definiert: 1 C = 1 A × 1 s
Ein Coulomb ist die Ladung von ungefähr 6241509074460762607,776 Elementarladungen . Es ist unmöglich, genau 1 C Ladung zu realisieren, da die Anzahl der Elementarladungen nicht ganzzahlig ist.
Eine typische Alkali- oder NiMH-Batterie in der Standardgröße „AA“ hat etwa 2000 bis 3000 mAh (oder 2 bis 3 Ah). Mit einer Zellenspannung von 1,2 V bis 1,5 V. Somit kann eine AA-Batterie etwa 3 x 60 x 60 = 10800 Coulomb transportieren.
