Co to jest kulomb?
Kulomb jest miarą ładunku elektrycznego i jest definiowany jako ładunek, który płynie ze stałym prądem jednego ampera (1 amper) w ciągu jednej sekundy. Opłata może być dodatnia lub ujemna. Jest to równowartość 6,241 x 10 18 elektronów. Pomysł kulombina jest przydatny w elektrochemii i fizyce.
Właściwości elektryczności często porównuje się z fizyką wody w rurach lub rzekach. W tej analogii wzmacniacze lub natężenie prądu to szybkość przepływu wody, a kulomb to ilość wody transportowanej w danym okresie czasu. W codziennych okolicznościach większość ludzi martwi się napięciem wymaganym przez urządzenie lub mocą żarówki zastępczej. Rzeczywisty przepływ ładunku lub zastosowane kulony są ważne tylko wtedy, gdy nadszedł czas, aby zapłacić rachunek za prąd.
Ładunek elektryczny to nie to samo, co elektron. Elektron jest cząstką subatomową, która przenosi ładunek. W kawałku metalu elektrony są dość luźno utrzymywane w miejscu przez protony, dodatnio naładowany rdzeń atomu. Po przyłożeniu potencjału lub napięcia elektrony przesuwają się w równomierny sposób, a ładunek jest przenoszony, dopóki istnieje różnica potencjałów między końcami metalu, tak jak rzeka potrzebuje przepływu pionowego.
Ponieważ ładunek jednego kulombu jest równoważny sumie ładunków 6,241 x 10 18 elektronów, ładunek na jednym elektronie jest odwrotny: 1 podzielony przez 6,241 x 10 18 elektronów na kulomb. Ładunek na jednym elektronie wynosi 1,602 x 10-19 kulombów. Robert Millikan zdobył nagrodę Nobla z 1923 r. Za pracę nad pomiarem ładunku elektronu.
Najbardziej znany transfer ładunku występuje w domowym obwodzie elektrycznym. Metalowy przewodnik, zwykle drut miedziany, służy do przesyłania energii elektrycznej z domu do źródła światła. Gdy włącznik światła jest włączony, światło pojawia się natychmiast. Dzieje się tak, ponieważ ładunek faktycznie porusza się szybciej niż elektrony. Porusza się również w przeciwnym kierunku.
Niektóre ciała stałe przenoszą ładunki jako dodatnio naładowane protony. Czasami nośniki ładunku tych ciał stałych określa się jako dziury elektronowe lub tam, gdzie powinny znajdować się elektrony. Półprzewodniki stosowane w elektronice są często wykonane z materiałów przewodzących ładunki dodatnie. W tych materiałach ładunek porusza się w tym samym kierunku, co nośniki ładunku. Roztwory elektrolitów, roztwory rozpuszczonych minerałów lub innych substancji przenoszą ładunki w dwóch kierunkach, ponieważ ujemnie naładowane jony będą podróżować w jedną stronę, a dodatnio naładowane jony będą przemieszczać się w przeciwnym kierunku.
Kulomb są wykorzystywane w obliczeniach dotyczących elektrochemii oraz przez fizyków badających elektryczność i magnetyzm. Częstym problemem chemicznym w szkole średniej jest pytanie, ile metalu osadza się na podłożu w kąpieli galwanicznej, biorąc pod uwagę natężenie i czas działania prądu. Problem fizyki z wykorzystaniem kulombów może dotyczyć wydajności panelu fotowoltaicznego, który przekształca energię fotonu w elektryczność.