Le Coulomb : Unité de Charge Électrique
Le coulomb, symbolisé par C, représente l’unité de charge électrique dans le Système International d’Unités (SI). Cette unité est définie comme la quantité d’électricité transportée en une seconde par un courant d’un ampère, soit 1 C = 1 A × 1 s. Suite à la redéfinition de l’ampère en 2019, ainsi que d’autres unités de base du SI, la valeur numérique de la charge élémentaire exprimée en coulombs a été fixée, ce qui a également déterminé la valeur du coulomb en tant que multiple de la charge fondamentale. Ainsi, un coulomb correspond à peu près à 6241509074460762607.776 charges élémentaires. Il est impossible de réaliser exactement 1 C de charge, car le nombre de charges élémentaires n’est pas un nombre entier.
À Propos de la Charge Électrique
La charge électrique est une quantité physique et une propriété de la matière qui lui permet de ressentir une force lorsqu’elle est placée dans un champ électromagnétique. Il existe deux types de charges électriques : positive, transmise par les protons, et négative, transmise par les électrons. Si la charge totale est nulle, on dit qu’elle est neutre. Les charges de même signe se repoussent et les charges opposées s’attirent, ce qui constitue la Première Loi de l’Électrostatique, ou la loi des charges électriques.
La Charge Élémentaire
L’unité de charge la plus fondamentale est la magnitude de la charge d’un électron ou d’un proton, notée e. La valeur la plus précise disponible est : e = 1.602176487 x 10-19C. Un coulomb représente la charge totale négative d’environ 6 x 1018 électrons. Il est rare de rencontrer des charges aussi grandes qu’un coulomb. Les charges produites par le frottement d’objets ordinaires, tels qu’un peigne ou une règle en plastique, sont généralement de l’ordre du microcoulomb ( C = 10-6 C) ou moins.
Exemple notable : dans quatre litres d’eau, il y a environ 2.1 x 108C de charge totale d’électrons. Ainsi, si on place deux bouteilles à un mètre de distance, les électrons dans une des bouteilles repoussent ceux dans l’autre avec une force de 4.1 x 1026N. Cette force immense est comparable à celle que pèserait la planète Terre si elle était pesée sur une autre Terre. Cependant, comme mentionné précédemment, il y a aussi des charges positives (protons) et ces charges ont tendance à s’annuler mutuellement.
Questions Fréquemment Posées
Quelle est l’unité de charge électrique ?
Le coulomb (symbole : C) est l’unité de charge électrique dans le Système International d’Unités (SI). 1 C = 1 A × 1 s.
Combien de charges élémentaires y a-t-il dans un coulomb ?
Un coulomb correspond à environ 6241509074460762607.776 charges élémentaires. Il est impossible de réaliser exactement 1 C de charge.
Combien de coulombs une pile AA peut-elle transporter ?
Une pile alcaline ou NiMH de taille standard “AA” possède environ 2000 à 3000 mAh (ou 2 à 3 Ah). Avec une tension de cellule de 1,2 V à 1,5 V, une pile AA peut transporter environ 3 x 60 x 60 = 10800 Coulombs.
