¿Qué es un culombio?
Un coulomb es una medida de carga eléctrica y se define como la carga que fluye con una corriente constante de un amperio (1 amperio) durante un segundo. La carga puede ser positiva o negativa. Es equivalente a 6.241 x 10 18 electrones. La idea de un culombio es útil en electroquímica y física.
Las propiedades de la electricidad a menudo se comparan con la física del agua en tuberías o ríos. En esta analogía, los amperios, o amperaje, es la tasa de flujo de agua, y el coulomb es la cantidad de agua transportada durante un período de tiempo determinado. En circunstancias cotidianas, la mayoría de las personas se preocupan por el voltaje que requiere un electrodoméstico o la potencia de una bombilla de repuesto. El flujo de carga real o los coulombs utilizados solo son importantes cuando llega el momento de pagar la factura de electricidad.
Una carga eléctrica no es lo mismo que un electrón. Un electrón es una partícula subatómica que lleva una carga. En una pieza de metal, los electrones se mantienen bastante flojos en su lugar por los protones, el núcleo del átomo cargado positivamente. Una vez que se aplica un potencial o voltaje, los electrones cambian de manera uniforme, y la carga se transfiere siempre que haya una diferencia de potencial entre los extremos del metal, así como un río requiere una caída vertical para fluir.
Como la carga de un culombio es equivalente a la suma de las cargas de 6.241 x 10 18 electrones, la carga de un electrón es la inversa: 1 dividido por 6.241 x 10 18 electrones por culombio. La carga en un electrón es 1.602 x 10-19 coulombs. Robert Millikan ganó el premio Nobel de 1923 por su trabajo en la medición de la carga de un electrón.
La transferencia de carga más familiar ocurre en un circuito eléctrico doméstico. Un conductor de metal, típicamente un cable de cobre, se usa para transferir electricidad desde el suministro de la casa a una luz. Cuando se enciende un interruptor de luz, la luz aparece instantáneamente. Esto sucede porque la carga en realidad se mueve más rápido que los electrones. También se mueve en la dirección opuesta.
Algunos sólidos transfieren cargas como protones cargados positivamente. A veces, los portadores de carga de estos sólidos se describen como agujeros de electrones, o donde deberían estar los electrones. Los semiconductores utilizados en electrónica a menudo están hechos de materiales positivos que transportan carga. En estos materiales, la carga se mueve en la misma dirección que los portadores de carga. Las soluciones de electrolitos, soluciones de minerales disueltos u otras sustancias, llevan cargas en dos direcciones, ya que los iones cargados negativamente viajarán en una dirección y los iones cargados positivamente viajarán en sentido opuesto.
Los culombios se usan en cálculos que involucran electroquímica y por físicos que estudian electricidad y magnetismo. Un problema común de química en la escuela secundaria preguntará cuánto metal se deposita sobre un sustrato en un baño de metalizado, dado el amperaje y la cantidad de tiempo que se aplica la corriente. Un problema de física al usar coulombs podría estar relacionado con la eficiencia de un panel fotovoltaico, que convierte la energía de los fotones en electricidad.