кулон | |
---|---|
Система единиц | Производная единица СИ |
Единица | Электрический заряд |
Символ | C |
Названный в честь | Шарль-Огюстен де Кулон |
Конверсии | |
1 C дюйм ... | ... равно ... |
Базовые единицы СИ | A ⋅ s |
Единицы CGS | 2 997 924 580 статС |
Атомные единицы | 6,241 509 074 e × 10 18 [1] |
Кулоны (символ: C ) является Международной системой единиц (СИ) единицей электрического заряда . В соответствии с переопределением базовых единиц СИ в 2019 году , которое вступило в силу 20 мая 2019 года [2], кулон равен точно 1 / (1.602 176 634 × 10 −19 ) элементарных зарядов . Такое же количество электронов имеет одинаковую величину, но противоположный знак заряда, то есть заряд -1 Кл.
Имя и обозначение [ править ]
Кулон назван в честь Шарля-Огюстена де Кулона . Как и каждый SI единицу имени для человека, его символ начинается с верхним корпусом буквой (C), но при записи в полном объеме следует правилам для капитализации нарицательного ; т.е. « кулон » пишется с заглавной буквы в начале предложения и в заголовках, а в остальном - в нижнем регистре. [3]
Определение [ править ]
Система СИ определяет кулоновское в терминах ампера и второй : 1 C = 1 , A × 1 с. [4] В новом определении ампера и других базовых единиц СИ в 2019 году фиксировалось числовое значение элементарного заряда, выраженного в кулонах, и, следовательно, фиксировалось значение кулонов, выраженное как кратное фундаментальному заряду (числовые значения тех величины являются мультипликативными обратными друг другу). Ампер определяется путем принятия фиксированного числового значения элементарного заряда е равным1,602 176 634 × 10 −19 кулонов. [5]
Таким образом, один кулон - это заряд 6 241 509 074 460 762 607 0,776 элементарных зарядов , где число является обратной величиной1,602 176 634 × 10 -19 С . [6] Невозможно реализовать точно 1 Кл заряда, поскольку он определяется как часть целого числа. Невозможно создать 0,776 протонов или электронов.
К 1878 году Британская ассоциация развития науки определила вольт, ом и фарад, но не кулон. [7] В 1881 году Международный электротехнический конгресс , ныне Международная электротехническая комиссия (МЭК), утвердил вольт как единицу электродвижущей силы, ампер как единицу электрического тока и кулон как единицу электрического заряда. [8] В то время вольт определялся как разность потенциалов [то есть то, что сейчас называется «напряжение (разность)»] на проводнике, когда ток в один ампер рассеивает один ватт.власти. Кулон (позже «абсолютный кулон» или «абкулон» для значения) был частью системы единиц EMU . «Международный кулон», основанный на лабораторных спецификациях для его измерения, был введен МЭК в 1908 году. От всего набора «воспроизводимых единиц» отказались в 1948 году, и «международный кулон» превратился в современный кулон. [9]
Префиксы SI [ править ]
Подмножественные | Кратные | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
Значение | Символ SI | Имя | Значение | Символ SI | Имя | |
10 -1 С | Округ Колумбия | децикулон | 10 1 С | daC | декакулон | |
10 -2 С | cC | центикулон | 10 2 С | hC | гектокулон | |
10 −3 С | мкК | милликулон | 10 3 С | kC | килокулон | |
10 −6 С | мкКл | микрокулон | 10 6 С | MC | мегакулон | |
10 −9 С | nC | нанокулон | 10 9 С | GC | гигакулон | |
10 −12 С | ПК | пикокулон | 10 12 С | TC | теракулон | |
10 −15 С | fC | фемтоулон | 10 15 С | ПК | петакулон | |
10 −18 С | AC | аттоулон | 10 18 С | EC | эксакулон | |
10 −21 С | zC | зептоулон | 10 21 С | ZC | зеттакулон | |
10 −24 С | yC | йоктоулон | 10 24 С | YC | йоттакулон | |
Жирным шрифтом выделены общие кратные. |
См. Также метрический префикс .
Конверсии [ править ]
- Величина электрического заряда одного моля из элементарных зарядов (приблизительно6.022 × 10 23 , число Авогадро) известна как единица заряда Фарадея (тесно связанная с постоянной Фарадея ). Один фарадей равен96 485 0,332 12 ... кулонов. [10] В терминах постоянной Авогадро ( N A ) один кулон приблизительно равен1.036 × 10 −5 моль × N А элементарных зарядов.
- Конденсатор одного фарад может содержать одну кулоновские при падении одного вольта .
- Один ампер-час равен 3600 C, следовательно,1 мА⋅ч = 3,6 С.
- Один статкулон (statC), устаревшая электростатическая единица заряда CGS (esu), составляет приблизительно 3,3356 × 10 - 10 Кл, или около одной трети нанокулона.
В повседневной жизни [ править ]
- Заряды статического электричества от трения материалов обычно составляют несколько микрокулонов. [11]
- Количество заряда, которое проходит через разряд молнии, обычно составляет около 15 ° C, хотя для больших зарядов оно может достигать 350 ° C [12].
- Количество заряда, которое проходит через типичную щелочную батарею AA от полной зарядки до разрядки, составляет около 5 кКл = 5000 C ≈ 1400 мА⋅ч . [13]
См. Также [ править ]
- Абкулон , единица заряда cgs
- Обходной закон Ампера
- Закон Кулона
- Электростатика
- Элементарный заряд
- Постоянная Фарадея , количество кулонов на моль
Примечания и ссылки [ править ]
- ^ 6,241 509 126 (38) × 10 18 является обратной величиной КОДАТА рекомендованного значения 20141.602 176 6208 (98) × 10 −19 для элементарного заряда в кулонах.
- ^ "SI Brochure (2019)" (PDF) . Брошюра SI . BIPM . п. 127 . Проверено 23 мая 2019 года .
- ^ "Брошюра СИ, Приложение 1" (PDF) . BIPM. п. 144.
- ^ "SI brochure (2019)" (PDF) . Брошюра SI . BIPM . п. 130 . Проверено 23 мая 2019 года .
- ^ "SI brochure (2019)" (PDF) . Брошюра SI . BIPM . п. 132 . Проверено 23 мая 2019 года .
- ^ «2018 CODATA Value: elementary charge» . Справочник NIST по константам, единицам и неопределенности . NIST . 20 мая 2019 . Проверено 20 мая 2019 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ W. Thomson, et al. (1873) «Первый отчет Комитета по отбору и номенклатуре динамических и электрических единиц», Отчет 43-го собрания Британской ассоциации содействия развитию науки (Брэдфорд, сентябрь 1873 г.), стр. 222–225. С п. 223: «Ом», представленный исходной стандартной катушкой, составляет приблизительно 10 9 единиц CGS; «вольт» составляет приблизительно 10 8 единиц CGS электродвижущей силы; и «фарад» составляет приблизительно 1/10 9 единицы мощности СУГ ».
- ^ (Анон.) (24 сентября 1881 г.) "Электрический Конгресс", Электрик , 7 .
- ^ Дональд Фенна, Словарь весов, мер и единиц , OUP (2002), 51f.
- ^ «2018 CODATA Value: постоянная Фарадея» . Справочник NIST по константам, единицам и неопределенности . NIST . 20 мая 2019 . Проверено 20 мая 2019 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Мартин Карл В. Поль. «Физика: принципы и приложения» (PDF) . DESY . Архивировано из оригинального (PDF) 18 июля 2011 года.
- ^ Hasbrouck, Ричард. Mitigating Lightning Hazards. Архивировано 5 октября 2013 г. в Wayback Machine , Science & Technology Review, май 1996 г. Проверено 26 апреля 2009 г.
- ^ Как делать все с цифровой фотографией - Дэвид Хасс , стр. 23 в Google Книгах : «Емкость батареи AA обычно составляет от 1100 до 2200 мАч».