クーロンとは

クーロンは電荷の尺度であり、1秒間に1アンペア（1アンペア）の定電流で流れる電荷として定義されます。 電荷は正または負のいずれかです。 6.241 x 10 ¹⁸個の電子に相当します。 クーロンの概念は、電気化学と物理学で役立ちます。

電気の特性は、多くの場合、パイプや川の水の物理と比較されます。 この類推では、アンペア、またはアンペアは水の流量であり、クーロンは一定期間に輸送される水の量です。 日常の状況では、ほとんどの人は、電化製品に必要な電圧や交換用電球のワット数に関心を持っています。 実際の電荷の流れまたは使用されるクーロンは、電気代を支払う時期にのみ重要です。

電荷は電子と同じものではありません。 電子は電荷を運ぶ亜原子粒子です。 金属片では、電子は原子の正に帯電したコアである陽子によってかなり緩やかに保持されます。 電位または電圧が印加されると、電子が均一に移動し、金属の両端間に電位差がある限り、川が流れるために垂直降下が必要である限り、電荷が移動します。

1クーロンの電荷は6.241 x 10 ¹⁸電子の電荷の合計に等しいため、1電子の電荷は1クーロンあたり6.241 x 10 ¹⁸電子で除算した逆数です。 1つの電子の電荷は1.602 x 10 ^-19クーロンです。 ロバート・ミリカンは、電子の電荷を測定した彼の研究で1923年にノーベル賞を受賞しました。

最も身近な電荷の転送は、家庭用電気回路で発生します。 通常は銅線である金属導体を使用して、住宅の電源から照明に電気を送ります。 ライトスイッチをオンにすると、ライトが即座に表示されます。 これは、電荷が実際に電子よりも速く動いているために起こります。 また、反対方向に移動しています。

いくつかの固体は、正に帯電した陽子として電荷を移動します。 時々、これらの固体の電荷キャリアは、電子の穴、または電子があるべき場所として記述されます。 エレクトロニクスに使用される半導体は、多くの場合、正電荷を運ぶ材料でできています。 これらの材料では、電荷は電荷キャリアと同じ方向に動いています。 負に帯電したイオンは一方向に移動し、正に帯電したイオンは反対方向に移動するため、電解質溶液、溶解した鉱物または他の物質の溶液は、2方向に電荷を運びます。

クーロンは、電気化学を含む計算や、電気と磁気を研究する物理学者によって使用されます。 一般的な高校の化学の問題は、電流が印加されるアンペア数と時間の長さを考えると、金属メッキ浴で基板上にどのくらいの金属が堆積するかを尋ねます。 クーロンを使用した物理問題は、光子エネルギーを電気に変換する太陽光発電パネルの効率に関係している可能性があります。