เนื้อหา
ประจุไฟฟ้าที่ไหลผ่านสิ่งใด ๆ ตั้งแต่แบตเตอรี่ AA ไปจนถึงสายฟ้าได้วัดเป็นคูลอมบ์ หากคุณรู้ว่ากระแสไหลในวงจรและระยะเวลาไหลคุณสามารถคำนวณค่าไฟฟ้าเป็นคูลอมบ์
คุณสมบัติของคูลอมบ์
อิเล็กตรอนมีขนาดเล็กและมีประจุน้อยมาก ในทางฟิสิกส์อิเล็กตรอนจำนวนมากถูกกำหนดให้เป็นประจุ 1 หน่วยที่เรียกว่าคูลอมบ์ หนึ่งคูลอมบ์เท่ากับ 62 × 1018 อิเล็กตรอน จำนวนคูลอมบ์ต่อวินาทีเรียกว่ากระแส (เช่นอัตราการไหลของคูลอมบ์ในวงจร) พลังงานของคูลอมบ์เรียกว่าแรงดันไฟฟ้าและวัดเป็นหน่วยจูล
วิธีการคำนวณค่าไฟฟ้า
ในการกำหนดปริมาณประจุไฟฟ้าที่ไหลในวงจรคุณจำเป็นต้องรู้กระแสไฟฟ้าและระยะเวลาที่ไหล สมการคือ:
charge (coulomb, C) = ปัจจุบัน (แอมแปร์, A) ×เวลา (วินาที, s).
ตัวอย่างเช่นหากกระแส 20 A ไหลเป็น 40 วินาทีการคำนวณคือ 20 × 40 ดังนั้นค่าไฟฟ้าคือ 800 C
วิธีการคำนวณการถ่ายโอนพลังงาน
หากคุณทราบปริมาณประจุไฟฟ้าในคูลอมบ์และแรงดันไฟฟ้า (หรือที่เรียกว่าความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น) คุณสามารถคำนวณปริมาณพลังงานที่ถูกถ่ายโอนได้ สมการคือ:
พลังงานที่ถูกเปลี่ยน (จูล, เจ) = ความต่างศักย์ (โวลต์, V) ×ประจุ (คูลอมบ์, C).
ตัวอย่างเช่นหากความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นคือ 100 V และประจุเป็น 3 C การคำนวณคือ 100 × 3 ดังนั้นพลังงาน 300 J จะถูกถ่ายโอน
การใช้กฎหมายคูลอมบ์
ผลิตภัณฑ์ของประจุไฟฟ้าในสองร่าง (เช่นไม่ว่าจะดึงดูดหรือขับไล่กัน) ขึ้นอยู่กับแต่ละค่าใช้จ่ายของร่างกายในคูลอมบ์เช่นเดียวกับระยะห่างระหว่างร่างกาย ถ้าขั้วเหมือนกัน (ทั้งบวกหรือลบทั้งคู่) แรงเคลื่อนของประจุไฟฟ้าจะผลัก แต่ถ้าขั้วไฟฟ้ามีขั้วตรงข้าม (ลบ / บวกหรือบวก / ลบ) แรงคูลอมบ์จะดึงดูด ประจุไฟฟ้ายังแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างวัตถุทั้งสอง เรื่องนี้เป็นที่รู้จักกันในนามกฎหมายคูลอมบ์ซึ่งระบุว่า:
F = kq1Q2 ÷ r2.
ในสมการนี้ F คือแรงที่ใช้กับประจุ (q1) และ (q2) k เป็นค่าคงตัวของคูลอมบ์และ (r) คือระยะห่างระหว่าง (q1) และ (q2) ค่าของ k ขึ้นอยู่กับสื่อที่วัตถุมีประจุแช่อยู่ตัวอย่างเช่นค่าของอากาศอยู่ที่ประมาณ 9.0 × 109 นิวตันเมตร2 ÷ C2. กฎหมายคูลอมบ์สามารถใช้สำหรับปัญหาฟิสิกส์หลายอย่างที่คุณรู้ค่าทั้งหมด แต่อย่างใดอย่างหนึ่ง