Culông
Năm 1785, Charles Coulomb treo trên một sợi dây bạc một đòn cân nhẹ có gắn quả cầu nhỏ làm bằng lõi cây cơm cháy. Bên cạnh, ông gắn cố định một quả cầu thứ hai như thế và tích điện cho cả hai. Hai quả cầu đẩy nhau, sợi dây bị xoắn lại. Coulomb vặn núm xoắn và ghi lại phải xoắn dây thêm bao nhiêu độ để khoảng cách giữa hai quả cầu giảm còn một nửa. Kết quả là nhiều gấp bốn lần.
Bằng cách đó ông chứng minh rằng lực giữa các điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. Năm 1881, đơn vị điện tích được đặt theo tên ông. Một coulomb là điện lượng mà dòng điện một ampe chuyển qua trong một giây, khoảng 6,24·10¹⁸ electron. Pin điện thoại chứa khoảng 14 000 coulomb, còn một tia sét mang khoảng hai mươi coulomb.
| Ký hiệu | C |
| Định nghĩa | ampe-giây · A·s · đúng 1/e điện tích nguyên tố |
| Giá trị tham chiếu | e — 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C · 1 A·h — 3600 C · faraday — 96 485 C |
| Đưa vào | 1881, Đại hội Quốc tế các nhà Điện học · trong SI từ năm 1960 |
| Tiêu chuẩn | ISO 80000-6 · IEC 80000-6 · SI Brochure 9th ed. |
| Giá trị điển hình | 1 µC — tia lửa từ đầu ngón tay · 20 C — tia sét · 14 400 C — pin điện thoại |
01 · Định nghĩa
Một ampe trong một giây
Điện tích Q là lượng điện. Nếu dòng điện một ampe chạy trong dây dẫn, mỗi giây có một coulomb đi qua tiết diện của dây. Điện tích có thể dương hoặc âm. Các điện tích cùng dấu đẩy nhau, trái dấu hút nhau.
Điện tích không tự sinh ra và không tự mất đi. Khi cọ xát hổ phách vào len, electron chỉ chuyển từ vật này sang vật kia. Điện tích của mọi vật đều là bội số của điện tích electron e. Từ năm 2019, con số này là chính xác: 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C.
Ở đâu nhiều coulomb hơn: trong tia sét hay trong điện thoại
Bên trái là hai bình được rót đầy điện tích theo thang logarit: mỗi vạch chia lớn gấp một nghìn lần vạch trước. Các chấm xanh là electron. Bên phải, các cột đỏ cho thấy năng lượng của cùng lượng điện tích đó, cũng theo thang logarit. Năng lượng bằng điện tích nhân với hiệu điện thế, nên cột và bình có thể không khớp nhau. Hãy chọn thứ cần so sánh.
Trên pin, điện tích được ghi bằng ampe-giờ: dòng điện một ampe trong một giờ chuyển qua 3600 C. Pin điện thoại 4000 mAh chứa 14 400 C. Năng lượng bằng điện tích nhân với hiệu điện thế: 14 400 C ở 3,85 V là khoảng 55 kJ, tức 15 Wh.
Gần gấp đôi — mạnh gấp bốn
Bên trái là cân nhìn từ bên cạnh: ống thủy tinh, đòn cân có quả cầu treo trên sợi dây bạc, bên cạnh là quả cầu thứ hai gắn cố định. Ở giữa là chính ống đó nhìn từ trên xuống, trên thành ống có thang chia độ. Mũi tên đỏ là lực đẩy của điện tích lên quả cầu, mũi tên màu đồng thau là lực của sợi dây kéo nó trở lại. Bên phải là núm xoắn: vặn núm thì dây xoắn mạnh hơn và hai quả cầu xích lại gần. Góc dưới bên phải ghi lại các lần đo: góc giữa hai quả cầu và tổng độ xoắn của dây. Các ô vuông là số liệu trong báo cáo của Coulomb.
Hai quả cầu đã tích điện và đẩy nhau. Hãy vặn núm xoắn.
02 · Quy đổi
| Đơn vị | Giá trị | Gặp ở đâu |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Faraday là điện tích của một mol electron, 96 485 C. Đó là lượng điện cần để kết tủa 108 g bạc từ dung dịch.
Pin 4000 mAh chứa 14 400 C, nhưng ở 3,85 V thì năng lượng chỉ khoảng 15 Wh.
Statcoulomb của hệ CGS vào khoảng ba phần mười tỉ coulomb.
03 · Bậc độ lớn
04 · Dụng cụ đo
05 · Quy tắc viết
06 · Các đơn vị lân cận
07 · Phần lịch sử
Từ năm 2019, SI cố định giá trị của điện tích nguyên tố: đúng 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C. Giờ đây ampe là dòng các điện tích như thế mỗi giây, và một coulomb chứa đúng 1/e điện tích nguyên tố, khoảng 6,24·10¹⁸.
Trước đây ampe được định nghĩa qua lực giữa các dây dẫn, và trước nữa là qua bạc. Năm 1908, «ampe quốc tế» làm kết tủa 1,118 mg bạc mỗi giây từ dung dịch, tức là mỗi coulomb cho 1,118 mg. Ngày nay điện tích có thể đếm từng hạt một: bơm đơn electron chuyển từng electron một với tần số định sẵn.
Danh mục đại lượng
toàn bộ chỉ mục →Bảy đơn vị cơ sở của SI
Một giọt axit đổi màu nước ép, muối nhuộm màu ngọn lửa, nước đóng băng sau một cú gõ. Bên dưới là mọi trang của Simetrium, theo ngành và theo thứ tự chữ cái.
Mở chỉ mục →