庫侖
1785 年，查利·庫侖用一根銀絲吊起一根輕杆，杆端裝著一個接骨木髓做的小球。他在旁邊固定了另一個同樣的小球，並讓兩球都帶上電。兩球相互推開，銀絲隨之扭轉。庫侖轉動懸絲頂端的旋鈕，觀察要把銀絲扭轉多少度，才能讓兩球的距離縮小一半。結果需要扭轉的角度是原來的四倍。
他由此證明，電荷之間的力與距離的平方成反比。1881 年，電荷單位以他的名字命名。一庫侖就是一安培電流在一秒內輸送的電荷，約為 6.24·10¹⁸ 個電子。手機電池儲存約 14 000 庫侖，而一次閃電輸送約二十庫侖。
| 記號 | C |
| 定義 | 安培秒 · A·s · 恰好 1/e 個元電荷 |
| 參考值 | e — 1.602 176 634·10⁻¹⁹ C · 1 A·h — 3600 C · 法拉第 — 96 485 C |
| 引入 | 1881 年，國際電學大會 · 1960 年起納入國際單位制 |
| 標準 | ISO 80000-6 · IEC 80000-6 · SI Brochure 9th ed. |
| 典型值 | 1 µC — 手指上的火花 · 20 C — 閃電 · 14 400 C — 手機電池 |
01 · 定義
一安培持續一秒
電荷 Q 就是電的量。導線中通過一安培電流時，每秒有一庫侖電荷通過它的橫截面。電荷有正有負。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
電荷不會憑空產生，也不會消失。用羊毛摩擦琥珀時，電子只是從一個物體轉移到另一個物體。任何物體的電荷都是電子電荷 e 的整數倍。自 2019 年起，這個數是精確值：1.602 176 634·10⁻¹⁹ C。
哪裡的庫侖更多：閃電還是手機
左邊有兩個容器，按對數刻度裝著電荷：每升高一格就多一千倍。藍點是電子。右邊的紅色條表示同樣電荷的能量，也按對數刻度。能量等於電荷乘以電壓，所以紅條和容器的高低可能並不一致。請選擇要比較的物件。
電池上的電荷用安時標註：一安培電流一小時輸送 3600 C。4000 mAh 的手機電池儲存 14 400 C。電荷乘以電壓就是能量：14 400 C 在 3.85 V 下約為 55 kJ，即 15 Wh。
距離減半，力增至四倍
左邊是扭秤的側檢視：玻璃圓筒裡，銀絲吊著一根帶小球的橫杆，旁邊固定著第二個小球。中間是同一圓筒的俯檢視，筒壁上有角度刻度。紅色箭頭表示電荷推開小球的力，黃銅色箭頭表示懸絲把它拉回的力。右邊是懸絲旋鈕：轉動它，懸絲扭得更緊，兩球隨之靠近。右下方記錄測量結果：兩球之間的夾角和懸絲的總扭轉角。小方塊是庫侖報告中的資料。
兩球已帶電，相互排斥。請轉動懸絲旋鈕。
02 · 換算
| 單位 | 數值 | 常見於何處 |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
法拉第是一莫耳電子的電荷，即 96 485 C。從溶液中析出 108 g 銀正需要這麼多電荷。
4000 mAh 的電池儲存 14 400 C，但在 3.85 V 下，它的能量只有約 15 Wh。
CGS 制的靜電庫侖約為百億分之三庫侖。
03 · 數量級
04 · 測量儀器
05 · 書寫規則
06 · 相鄰單位
07 · 歷史部分
自 2019 年起，國際單位制把元電荷的值固定為精確的 1.602 176 634·10⁻¹⁹ C。安培如今就是每秒通過的這種電荷之流，一庫侖恰好包含 1/e 個元電荷，約 6.24·10¹⁸ 個。
過去，安培通過導線之間的力來定義，更早則通過銀來定義。1908 年的「國際安培」每秒從溶液中析出 1.118 mg 銀，也就是每庫侖析出 1.118 mg。如今電荷可以逐個計數：單電子泵以設定的頻率把電子一個一個地輸運過去。
一滴酸改變果汁的顏色，鹽為火焰染色，水被輕敲一下就結冰。下面是 Simetrium 的全部頁面，按學科和字母順序排列。
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