库仑
1785 年，查利·库仑用一根银丝吊起一根轻杆，杆端装着一个接骨木髓做的小球。他在旁边固定了另一个同样的小球，并让两球都带上电。两球相互推开，银丝随之扭转。库仑转动悬丝顶端的旋钮，观察要把银丝扭转多少度，才能让两球的距离缩小一半。结果需要扭转的角度是原来的四倍。
他由此证明，电荷之间的力与距离的平方成反比。1881 年，电荷单位以他的名字命名。一库仑就是一安培电流在一秒内输送的电荷，约为 6.24·10¹⁸ 个电子。手机电池储存约 14 000 库仑，而一次闪电输送约二十库仑。
| 记号 | C |
| 定义 | 安培秒 · A·s · 恰好 1/e 个元电荷 |
| 参考值 | e — 1.602 176 634·10⁻¹⁹ C · 1 A·h — 3600 C · 法拉第 — 96 485 C |
| 引入 | 1881 年，国际电学大会 · 1960 年起纳入国际单位制 |
| 标准 | ISO 80000-6 · IEC 80000-6 · SI Brochure 9th ed. |
| 典型值 | 1 µC — 手指上的火花 · 20 C — 闪电 · 14 400 C — 手机电池 |
01 · 定义
一安培持续一秒
电荷 Q 就是电的量。导线中通过一安培电流时，每秒有一库仑电荷通过它的横截面。电荷有正有负。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
电荷不会凭空产生，也不会消失。用羊毛摩擦琥珀时，电子只是从一个物体转移到另一个物体。任何物体的电荷都是电子电荷 e 的整数倍。自 2019 年起，这个数是精确值：1.602 176 634·10⁻¹⁹ C。
哪里的库仑更多：闪电还是手机
左边有两个容器，按对数刻度装着电荷：每升高一格就多一千倍。蓝点是电子。右边的红色条表示同样电荷的能量，也按对数刻度。能量等于电荷乘以电压，所以红条和容器的高低可能并不一致。请选择要比较的对象。
电池上的电荷用安时标注：一安培电流一小时输送 3600 C。4000 mAh 的手机电池储存 14 400 C。电荷乘以电压就是能量：14 400 C 在 3.85 V 下约为 55 kJ，即 15 Wh。
距离减半，力增至四倍
左边是扭秤的侧视图：玻璃圆筒里，银丝吊着一根带小球的横杆，旁边固定着第二个小球。中间是同一圆筒的俯视图，筒壁上有角度刻度。红色箭头表示电荷推开小球的力，黄铜色箭头表示悬丝把它拉回的力。右边是悬丝旋钮：转动它，悬丝扭得更紧，两球随之靠近。右下方记录测量结果：两球之间的夹角和悬丝的总扭转角。小方块是库仑报告中的数据。
两球已带电，相互排斥。请转动悬丝旋钮。
02 · 换算
| 单位 | 数值 | 常见于何处 |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
法拉第是一摩尔电子的电荷，即 96 485 C。从溶液中析出 108 g 银正需要这么多电荷。
4000 mAh 的电池储存 14 400 C，但在 3.85 V 下，它的能量只有约 15 Wh。
CGS 制的静电库仑约为百亿分之三库仑。
03 · 数量级
04 · 测量仪器
05 · 书写规则
06 · 相邻单位
07 · 历史部分
自 2019 年起，国际单位制把元电荷的值固定为精确的 1.602 176 634·10⁻¹⁹ C。安培如今就是每秒通过的这种电荷之流，一库仑恰好包含 1/e 个元电荷，约 6.24·10¹⁸ 个。
过去，安培通过导线之间的力来定义，更早则通过银来定义。1908 年的“国际安培”每秒从溶液中析出 1.118 mg 银，也就是每库仑析出 1.118 mg。如今电荷可以逐个计数：单电子泵以设定的频率把电子一个一个地输运过去。
一滴酸改变果汁的颜色，盐给火焰染色，水被轻敲一下就结冰。下面是 Simetrium 的全部页面，按学科和字母顺序排列。
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