쿨롱: 전기 전하의 단위
쿨롱(기호: C)은 국제 단위계(SI)에서 전기 전하의 단위입니다. 쿨롱은 1초 동안 1암페어의 전류가 운반하는 전기량으로 정의됩니다: 1 C = 1 A × 1 s. 2019년 암페어와 기타 SI 기본 단위들의 재정의를 통해 기본 전하를 쿨롱으로 표현했을 때의 수치값이 고정되었으며, 따라서 쿨롱은 기본 전하의 배수로서의 값이 고정되었습니다. 그 결과, 한 쿨롱은 대략 6,241,509,074,460,762,607.776개의 기본 전하와 동일합니다.
전기 전하에 대하여
전기 전하는 물질의 물리적 양이자 특성으로, 전자기장 내에서 힘을 경험하게 합니다. 전기 전하에는 양성과 음성의 두 종류가 있습니다: 양성은 프로톤에 의해, 음성은 전자에 의해 전달됩니다. 전체 전하가 0이면 중성이라고 합니다. 같은 전하는 서로 밀치고, 반대 전하는 서로 끌어당깁니다. 이러한 사실들은 정전기학의 첫 번째 법칙으로 알려져 있으며, 때로는 전기 전하의 법칙으로 언급됩니다.
기본 전하
전하의 가장 기본적인 단위는 전자나 프로톤의 전하 크기로, e로 표시됩니다. 가장 정확한 값은 다음과 같습니다: e = 1.602176487 × 10-19C. 한 쿨롱은 약 6 × 1018개의 전자들의 총 전하에 해당합니다. 일상에서 쿨롱만큼 큰 전하를 접하는 일은 드뭅니다. 일반적인 물체를 문질러 발생하는 전하(예: 빗, 플라스틱 자)는 보통 마이크로쿨롱(μC = 10-6 C) 이하입니다.
전기 전하의 예시
주목할 만한 예로, 네 리터의 물에는 대략 2.1 × 108C의 전자 전하가 있습니다. 따라서 두 병을 한 미터 떨어진 곳에 두면, 한 병의 전자들이 다른 병의 전자들을 4.1 × 1026N의 힘으로 밀어냅니다. 이 엄청난 힘은 다른 지구에서 지구를 달아본다면 나타날 힘과 비교할 수 있습니다. 하지만 양성(프로톤) 전하도 존재하기 때문에, 이러한 전하들은 서로 상쇄됩니다.
자주 묻는 질문들
전기 전하의 단위는 무엇인가요?
쿨롱(기호: C)은 국제 단위계(SI)에서 전기 전하의 단위입니다. 쿨롱은 1초 동안 1암페어의 전류가 운반하는 전기량으로 정의됩니다: 1 C = 1 A × 1 s.
쿨롱에는 몇 개의 기본 전하가 있나요?
한 쿨롱은 대략 6,241,509,074,460,762,607.776개의 기본 전하와 동일합니다. 정확히 1 C의 전하를 실현하는 것은 불가능합니다, 왜냐하면 기본 전하의 수가 정수가 아니기 때문입니다.
AA 배터리는 얼마나 많은 쿨롱을 전송할 수 있나요?
표준 “AA” 크기의 알칼라인 또는 NiMH 배터리는 대략 2000에서 3000mAh(또는 2에서 3Ah)를 가집니다. 셀 전압은 1.2V에서 1.5V입니다. 따라서 AA 배터리는 대략 3 × 60 × 60 = 10800 쿨롱을 전송할 수 있습니다.
