कूलॉम
1785 में शार्ल कूलॉम ने चाँदी के एक पतले तार पर एक हल्का दंड लटकाया, जिसके सिरे पर एल्डर के गूदे की एक गोली थी। पास में उन्होंने वैसी ही दूसरी गोली लगाई और दोनों को आवेशित किया। गोलियाँ एक-दूसरे से दूर हटीं और तार ऐंठ गया। कूलॉम तार का शीर्ष घुमाते और देखते कि गोलियों की दूरी आधी करने के लिए उसे कितने अंश ऐंठना पड़ता है। निकला — चार गुना अधिक।
इस तरह उन्होंने दिखाया कि आवेशों के बीच का बल दूरी के वर्ग के व्युत्क्रम अनुपात में घटता है। 1881 में आवेश की इकाई का नाम उनके सम्मान में रखा गया। एक कूलॉम वह आवेश है जिसे एक ऐम्पियर की धारा एक सेकंड में ले जाती है — लगभग 6.24·10¹⁸ इलेक्ट्रॉन। फ़ोन की बैटरी लगभग 14 000 कूलॉम संचित करती है, और तड़ित लगभग बीस कूलॉम ले जाती है।
| संकेत | C |
| परिभाषा | ऐम्पियर-सेकंड · A·s · ठीक 1/e मूल आवेश |
| संदर्भ मान | e — 1.602 176 634·10⁻¹⁹ C · 1 A·h — 3600 C · फैराडे — 96 485 C |
| लाया गया | 1881, अंतरराष्ट्रीय विद्युत कांग्रेस · 1960 से SI में |
| मानक | ISO 80000-6 · IEC 80000-6 · SI Brochure 9th ed. |
| सामान्य मान | 1 µC — उँगली की चिंगारी · 20 C — तड़ित · 14 400 C — फ़ोन की बैटरी |
01 · परिभाषा
एक ऐम्पियर एक सेकंड तक
आवेश Q विद्युत की मात्रा है। यदि किसी तार में एक ऐम्पियर की धारा बहती है, तो उसकी अनुप्रस्थ काट से हर सेकंड एक कूलॉम आवेश गुज़रता है। आवेश धनात्मक या ऋणात्मक हो सकता है। सजातीय आवेश एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, विजातीय आवेश आकर्षित करते हैं।
आवेश न शून्य से पैदा होता है, न लुप्त होता है। जब अंबर को ऊन से रगड़ा जाता है, तो इलेक्ट्रॉन केवल एक वस्तु से दूसरी पर चले जाते हैं। किसी भी वस्तु का आवेश इलेक्ट्रॉन के आवेश e का पूर्ण गुणज होता है। 2019 से यह संख्या सटीक है: 1.602 176 634·10⁻¹⁹ C।
कूलॉम कहाँ अधिक हैं: तड़ित में या फ़ोन में
बाईं ओर दो पात्र हैं, जो लघुगणकीय पैमाने पर आवेश से भरते हैं: हर भाग पिछले से हज़ार गुना अधिक है। नीले बिंदु इलेक्ट्रॉन हैं। दाईं ओर लाल पट्टियाँ उसी आवेश की ऊर्जा दिखाती हैं, वह भी लघुगणकीय पैमाने पर। ऊर्जा आवेश और वोल्टता का गुणनफल है, इसलिए पट्टियाँ और पात्र अलग-अलग तस्वीर दिखा सकते हैं। चुनिए कि किसकी तुलना करनी है।
बैटरियों पर आवेश ऐम्पियर-घंटों में लिखा जाता है: एक ऐम्पियर की धारा एक घंटे में 3600 C ले जाती है। 4000 mAh की फ़ोन बैटरी 14 400 C संचित करती है। आवेश को वोल्टता से गुणा करने पर ऊर्जा मिलती है: 3.85 V पर 14 400 C लगभग 55 kJ, यानी 15 Wh है।
दोगुना पास — चार गुना प्रबल
बाईं ओर तुला बगल से: काँच का बेलन, चाँदी के तार पर गोली वाला दंड लटका है, और पास में दूसरी गोली लगी है। बीच में वही बेलन ऊपर से, दीवार पर अंशों का पैमाना। लाल तीर वह बल है जिससे आवेश गोली को दूर धकेलते हैं, पीतल का तीर तार का बल है जो उसे वापस खींचता है। दाईं ओर तार का शीर्ष: उसे घुमाने से तार और ऐंठता है और गोलियाँ पास आती हैं। नीचे दाईं ओर माप दर्ज होते हैं: गोलियों के बीच का कोण और तार की कुल ऐंठन। छोटे वर्ग कूलॉम की रिपोर्ट के आँकड़े हैं।
गोलियाँ आवेशित हैं और एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करती हैं। तार का शीर्ष घुमाइए।
02 · रूपांतरण
| इकाई | मान | कहाँ मिलती है |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
फैराडे एक मोल इलेक्ट्रॉनों का आवेश है, 96 485 C। विलयन से 108 g चाँदी निक्षेपित करने के लिए ठीक इतना ही आवेश चाहिए।
4000 mAh की बैटरी 14 400 C संचित करती है, लेकिन 3.85 V पर यह केवल लगभग 15 Wh ऊर्जा है।
CGS पद्धति का स्टैटकूलॉम एक कूलॉम के लगभग तीन दस-अरबवें भाग के बराबर है।
03 · परिमाण की कोटियाँ
04 · मापक यंत्र
05 · लेखन नियम
06 · पड़ोसी इकाइयाँ
07 · ऐतिहासिक भाग
2019 से SI में मूल आवेश का मान तय है: ठीक 1.602 176 634·10⁻¹⁹ C। अब ऐम्पियर ऐसे आवेशों का प्रति सेकंड प्रवाह है, और एक कूलॉम में ठीक 1/e मूल आवेश होते हैं, लगभग 6.24·10¹⁸।
पहले ऐम्पियर को तारों के बीच के बल से परिभाषित किया जाता था, और उससे भी पहले चाँदी से। 1908 में «अंतरराष्ट्रीय ऐम्पियर» विलयन से प्रति सेकंड 1.118 mg चाँदी निक्षेपित करता था, यानी हर कूलॉम 1.118 mg देता था। आज आवेश को एक-एक करके गिना जा सकता है: एकल-इलेक्ट्रॉन पंप तय आवृत्ति पर इलेक्ट्रॉनों को एक-एक करके आगे भेजता है।
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