クーロン – 電荷の単位
クーロン(記号:C)は、国際単位系(SI)における電荷の単位です。クーロンは、1アンペアの電流によって1秒間に輸送される電気量として定義されています。
1 C = 1 A × 1 s
2019年のアンペアおよびその他のSI基本単位の再定義により、クーロンで表された基本電荷の数値値が固定され、したがって、クーロンは基本電荷の複数形としての値が固定されました。従って、1クーロンは約6241509074460762607.776個の基本電荷の電荷に相当します。厳密に1 Cの電荷を実現することは不可能です。なぜなら、基本電荷の数は整数ではないからです。
電荷について
電荷は、物質の物理的量及び性質であり、電磁場内に置かれた時に力を経験させる原因となります。電荷には2種類あり、正の電荷は陽子によって、負の電荷は電子によって伝達されます。全電荷がゼロであれば、それは中性と言われます。同じ電荷は反発し、異なる電荷は引き付けられます。これらの事実は静電気学の第一法則として知られており、時には電荷の法則と呼ばれることもあります。
基本電荷
電荷のもっとも基本的な単位は、電子または陽子の電荷の大きさであり、eと表されます。最も正確な値は次のとおりです。
e = 1.602176487 × 10-19C
1クーロンは、約6 × 1018個の電子の合計電荷に相当します。私たちは、クーロンとして大きな電荷にはほとんど遭遇しません。通常の物体(例えば、櫛やプラスチック製の定規)をこすったときに生じる電荷は、典型的にはマイクロクーロン(μC = 10-6 C)またはそれ以下です。
電荷の例
注目すべき例として、4リットルの水には約2.1 × 108Cの総電子電荷があります。したがって、2本のボトルを1メートル離して置くと、一方のボトルの電子は他方のボトルの電子を4.1 × 1026Nの力で反発します。この莫大な力は、別の地球上で地球を計量した場合の力と比較できます。しかし、前述したように、正の電荷(陽子)も存在し、これらの電荷は互いに打ち消しあう傾向があります。
よくある質問
- 電荷の単位は何ですか?
クーロン(記号:C)は、国際単位系(SI)における電荷の単位です。1クーロンは、1アンペアの電流によって1秒間に輸送される電気量として定義されます。 - クーロンにはいくつの基本電荷が含まれていますか?
1クーロンは、約6241509074460762607.776個の基本電荷の電荷に相当します。厳密に1 Cの電荷を実現することは不可能です。 - AA電池はいくつのクーロンを輸送できますか?
標準的な「AA」サイズのアルカリまたはNiMH電池は、約2000から3000mAh(または2から3Ah)を有しています。セル電圧は1.2Vから1.5Vです。従って、AA電池は約3 × 60 × 60 = 10800クーロンを輸送できます。