المحتوى
يتم قياس الشحنة الكهربائية التي تمر عبر أي شيء ، من بطارية AA إلى صاعقة البرق ، في كولوم. إذا كنت تعرف التدفق الحالي في الدائرة والمدة التي يتدفق فيها ، يمكنك حساب الشحنة الكهربائية في كولوم.
خصائص كولوم
الإلكترونات صغيرة ولها شحنة صغيرة جدًا. في الفيزياء ، يتم تعريف عدد كبير جدًا من الإلكترونات على أنها وحدة شحن واحدة تسمى كولوم. كولوم واحد هو ما يعادل 62 × 1018 الإلكترونات. يسمى عدد كولوم في الثانية بالتيار (أي معدل كولوم في التدفق في الدائرة). تسمى طاقة كولوم الجهد الكهربائي ويتم قياسه بالجول.
كيفية حساب الشحن الكهربائي
لتحديد مقدار الشحنة الكهربائية التي تتدفق في الدائرة ، تحتاج إلى معرفة التدفق الحالي والوقت الذي يتدفق فيه. المعادلة هي:
الشحن (كولوم ، C) = الحالي (أمبير ، A) × الوقت (ثانية ، ثانية).
على سبيل المثال ، إذا كان تيار 20 A يتدفق لمدة 40 ثانية ، فإن الحساب يكون 20 × 40. وبالتالي فإن الشحنة الكهربائية تبلغ 800 درجة مئوية.
كيفية حساب الطاقة المنقولة
إذا كنت تعرف مقدار الشحن الكهربائي في كولوم ، والجهد (المعروف أيضًا باسم فرق الجهد) ، يمكنك معرفة مقدار الطاقة المنقولة. المعادلة هي:
تحويل الطاقة (جول ، J) = فرق الجهد (فولت ، V) × الشحنة (كولوم ، C).
على سبيل المثال ، إذا كان الفرق المحتمل هو 100 V وكانت الشحنة 3 C ، فإن الحساب يكون 100 × 3. لذلك يتم نقل 300 J من الطاقة.
باستخدام قانون كولوم
يعتمد ناتج الشحنات الكهربائية في جسدين (على سبيل المثال ، سواء كانت تجذب أو تصطدم بعضها البعض) على كل شحنة في coulombs ، وكذلك المسافة بين الهيئات. إذا كانت الأقطاب متشابهة (سواء كانت موجبة أو سالبتين) ، فإن قوة كولوم يتم صدها ، ولكن إذا كانت الأقطاب متقابلة (سلبية / موجبة أو موجبة / سالبة) تجذب قوة كولوم. كما تتناسب الشحنة الكهربائية عكسياً مع مربع مسافة الفصل بين الهيئتين. هذا هو المعروف باسم قانون كولوم ، والذي ينص على ما يلي:
F = ك ك1ف2 . ص2.
في هذه المعادلة ، F هي القوة المطبقة على الشحنات (q1) و (ف2) ، k هو Coulombs ثابت و (r) هي المسافة بين (q1) و (ف2). تعتمد قيمة k على الوسيلة التي يتم فيها غمر الأجسام المشحونة. على سبيل المثال ، تبلغ قيمة الهواء حوالي 9.0 × 109 نيوتن متر2 . ج2. يمكن استخدام قانون Coulombs للعديد من مشكلات الفيزياء حيث تعرف كل القيم عدا واحدة.