Hva er en Coulomb?
En coulomb er et mål på elektrisk ladning og er definert som ladningen som flyter med en konstant strøm på en ampere (1 amp) i løpet av ett sekund. Avgiften kan være positiv eller negativ. Det tilsvarer 6.241 x 10 18 elektron. Ideen om en coulomb er nyttig i elektrokjemi og fysikk.
Eiendommer i elektrisitet blir ofte sammenlignet med fysikken til vann i rør eller elver. I denne analogien er forsterkerne, eller strømstyrken, strømmen av vann, og coulomb er mengden vann som transporteres i løpet av et gitt tidsrom. I hverdagslige omstendigheter bekymrer de fleste seg for spenningen et apparat krever, eller strømstyrken til en ny lyspære. Den faktiske ladningsstrømmen eller coulombene som brukes er bare viktig når det er på tide å betale strømregningen.
En elektrisk ladning er ikke det samme som et elektron. Et elektron er en subatomær partikkel som har en ladning. I et metallstykke holdes elektronene ganske løst på plass av protonene, atomens positivt ladede kjerne. Når et potensial eller spenning er påført, skifter elektronene på en enhetlig måte, og ladningen overføres så lenge det er en potensiell forskjell mellom endene av metallet, akkurat som en elv krever et vertikalt fall for å strømme.
Ettersom ladningen for en coulomb tilsvarer summen av ladningene på 6,41 x 10 18 elektron, er ladningen på ett elektron den inverse: 1 dividert med 6,241 x 10 18 elektroner per coulomb. Ladningen på ett elektron er 1,602 x 10 -19 coulombs. Robert Millikan vant Nobelprisen 1923 for sitt arbeid med å måle ladningen på et elektron.
Den mest kjente overføringen av ladning skjer i en husholdnings elektrisk krets. En metallleder, typisk en kobbertråd, brukes til å overføre strøm fra husforsyningen til et lys. Når en lysbryter er slått på, vises lyset øyeblikkelig. Dette skjer fordi ladningen faktisk beveger seg raskere enn elektronene. Det beveger seg også i motsatt retning.
Noen faste stoffer overfører ladninger som positivt ladede protoner. Noen ganger blir ladningsbærerne for disse faste stoffene beskrevet som elektronhull, eller hvor elektroner skal være. Halvledere som brukes i elektronikk er ofte laget av positive ladningsmaterialer. I disse materialene beveger ladningen seg i samme retning som ladebærerne. Elektrolyttløsninger, løsninger av oppløste mineraler eller andre stoffer, fører ladninger i to retninger, da de negativt ladede ionene vil bevege seg en vei og de positivt ladede ionene vil reise motsatt.
Coulombs brukes i beregninger som involverer elektrokjemi og av fysikere som studerer elektrisitet og magnetisme. Et vanlig kjemi-problem på videregående skole vil spørre hvor mye metall som blir avsatt på et underlag i et metallbeleggbad, gitt strømstyrken og hvor lang tid strømmen blir brukt. Et fysikkproblem ved bruk av coulombs kan være opptatt av effektiviteten til et solcellepanel, som konverterer foton energi til elektrisitet.