Hvordan beregne Coulombs

Innhold

• Egenskaper ved Coulombs
• Hvordan beregne elektrisk ladning
• Hvordan beregne energioverført
• Bruker Coulombs Law

Den elektriske ladningen som går gjennom alt, fra et AA-batteri til et lyn, blir målt i coulombs. Hvis du vet strømstrømmen i en krets og hvor lenge den flyter for, kan du beregne den elektriske ladningen i coulombs.

Egenskaper ved Coulombs

Elektroner er små og har en veldig liten lading. I fysikk er et veldig stort antall elektroner definert som 1 ladningsenhet kalt en coulomb. En coulomb tilsvarer 62 × 10¹⁸ elektroner. Antallet coulombs per sekund kalles strømmen (dvs. hastigheten på coulombs som strømmer i kretsløpet). Energien til en coulomb kalles spenningen og måles i joule.

Hvordan beregne elektrisk ladning

For å bestemme mengden elektrisk ladning som strømmer i en krets, må du vite strømstrømmen og hvor lenge den flyter 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 ladningen er 800 C.

Hvordan beregne energioverført

Hvis du vet hvor mye elektrisk ladning som er i coulombs og spenningen (også kjent som potensiell forskjell), kan du finne ut hvor mye energi som overføres. Ligningen er:

energi transformert (joule, J) = potensialforskjell (volt, V) × ladning (coulomb, C).

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

Bruker Coulombs Law

Produktet av de elektriske ladningene i to legemer (dvs. om de tiltrekker eller avviser hverandre) avhenger av hver kroppsladning i coulombs, så vel som avstanden mellom kroppene. Hvis polaritetene er de samme (både positive eller begge negative), frastøter coulomb-kraften, men hvis polaritetene er motsatte (negativ / positive eller positive / negative) tiltrekker coulomb-kraften seg. Den elektriske ladningen er også omvendt proporsjonal med kvadratet av separasjonsavstanden mellom de to kroppene. Dette er kjent som Coulombs lov, som er angitt som:

F = kq₁q₂ ÷ r².

I denne ligningen er F kraften som påføres ladninger (q₁) og (q₂), k er Coulombs konstant og (r) er avstanden mellom (q₁) og (q₂). Verdien på k avhenger av mediet som de ladede gjenstandene er nedsenket i. For eksempel er luftens verdi omtrent 9,0 × 109 Nm² ÷ C². Coulombs lov kan brukes til mange fysiske problemer der du kjenner alle verdiene, men en.