Coulomb
Pada tahun 1785 Charles Coulomb menggantung lengan ringan dengan bola empulur elder pada benang perak. Di dekatnya ia memasang bola kedua yang serupa, lalu memberi muatan pada keduanya. Kedua bola saling tolak, dan benang terpuntir. Coulomb memutar kepala benang dan mencatat berapa derajat benang harus dipuntir agar jarak kedua bola tinggal separuhnya. Hasilnya empat kali lipat.
Dengan cara ini ia menunjukkan bahwa gaya antara muatan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Satuan muatan dinamai menurut namanya pada tahun 1881. Satu coulomb adalah muatan yang dipindahkan arus satu ampere dalam satu detik, sekitar 6,24·10¹⁸ elektron. Baterai ponsel menyimpan sekitar 14 000 coulomb, sedangkan petir memindahkan sekitar dua puluh.
| Notasi | C |
| Definisi | ampere-detik · A·s · tepat 1/e muatan elementer |
| Nilai acuan | e — 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C · 1 A·h — 3600 C · faraday — 96 485 C |
| Diperkenalkan | 1881, Kongres Internasional Ahli Listrik · dalam SI sejak 1960 |
| Standar | ISO 80000-6 · IEC 80000-6 · SI Brochure 9th ed. |
| Nilai khas | 1 µC — percikan dari jari · 20 C — petir · 14 400 C — baterai ponsel |
01 · Definisi
Satu ampere selama satu detik
Muatan Q adalah jumlah listrik. Jika arus satu ampere mengalir dalam kawat, setiap detik satu coulomb melewati penampangnya. Muatan bisa positif atau negatif. Muatan sejenis saling tolak, muatan tak sejenis saling tarik.
Muatan tidak muncul dari ketiadaan dan tidak lenyap. Saat batu ambar digosok dengan wol, elektron hanya berpindah dari satu benda ke benda lain. Muatan benda apa pun merupakan kelipatan muatan elektron e. Sejak 2019 nilai ini eksak: 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C.
Mana yang menyimpan lebih banyak coulomb: petir atau ponsel
Di kiri ada dua bejana yang terisi muatan menurut skala logaritmik: setiap garis skala bernilai seribu kali lebih besar. Titik biru adalah elektron. Di kanan, batang merah menunjukkan energi dari muatan yang sama, juga dalam skala logaritmik. Energi adalah muatan dikali tegangan, sehingga batang dan bejana bisa tidak sejalan. Pilih yang ingin dibandingkan.
Pada baterai, muatan ditulis dalam ampere-jam: arus satu ampere selama satu jam memindahkan 3600 C. Baterai ponsel 4000 mAh menyimpan 14 400 C. Energi diperoleh dengan mengalikan muatan dengan tegangan: 14 400 C pada 3,85 V setara dengan sekitar 55 kJ, atau 15 Wh.
Dua kali lebih dekat — empat kali lebih kuat
Di kiri, neraca dilihat dari samping: tabung kaca, lengan dengan bola yang tergantung pada benang perak, dan bola kedua yang terpasang di sebelahnya. Di tengah, tabung yang sama dilihat dari atas, dengan skala derajat di dindingnya. Panah merah adalah gaya tolak muatan pada bola, panah kuningan adalah gaya benang yang menariknya kembali. Di kanan ada kepala benang: jika diputar, benang makin terpuntir dan kedua bola makin dekat. Di kanan bawah tercatat hasil pengukuran: sudut antara kedua bola dan puntiran total benang. Kotak-kotak kecil adalah angka dari laporan Coulomb.
Kedua bola bermuatan dan saling tolak. Putar kepala benang.
02 · Konversi
| Satuan | Nilai | Di mana dijumpai |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Faraday adalah muatan satu mol elektron, 96 485 C. Sebanyak itulah yang diperlukan untuk mengendapkan 108 g perak dari larutan.
Baterai 4000 mAh menyimpan 14 400 C, tetapi pada 3,85 V energinya hanya sekitar 15 Wh.
Statcoulomb dari sistem CGS kira-kira sama dengan tiga per sepuluh miliar coulomb.
03 · Orde besaran
04 · Alat ukur
05 · Aturan penulisan
06 · Satuan tetangga
07 · Bagian sejarah
Sejak 2019 nilai muatan elementer ditetapkan dalam SI: tepat 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C. Kini ampere adalah aliran muatan semacam itu per detik, dan satu coulomb berisi tepat 1/e muatan elementer, sekitar 6,24·10¹⁸.
Dahulu ampere didefinisikan melalui gaya antara kawat, dan sebelumnya lagi melalui perak. Pada tahun 1908 «ampere internasional» mengendapkan 1,118 mg perak per detik dari larutan, jadi setiap coulomb menghasilkan 1,118 mg. Kini muatan dapat dihitung satu per satu: pompa elektron tunggal memindahkan elektron satu demi satu dengan frekuensi yang ditentukan.
Katalog besaran
seluruh indeks →Tujuh satuan pokok SI
Setetes asam mengubah warna sari buah, garam mewarnai nyala api, air membeku karena satu ketukan. Di bawahnya semua halaman Simetrium, menurut bidang ilmu dan menurut abjad.
Buka indeks →