Quanto è grande 1 coulomb di carica?


Risposta migliore

Forse quanto è largo un coulomb, fisicamente?

Possiamo rispondere guardando il rame, guardando i fili. Risposta: un coulomb è largo circa mezzo millimetro. (Questo vale solo per gli elettroni mobili trovati allinterno dei fili.

Nel rame metallico, ogni atomo dona una (banda di conduzione) esterna elettrone al comune “mare di carica”. Il resto degli elettroni degli atomi di rame rimangono legati a ciascun atomo, tutti bilanciati dalla carica positiva opposta nel nucleo. Possiamo vedere il rame metallico come contenente un “fluido elettronico”, in cui la densità degli elettroni è uguale alla densità degli atomi nel metallo: un elettrone libero per atomo. (Quindi, stiamo solo guardando i mobile coulomb del rame; i coulomb che possono partecipare alle correnti, piuttosto che contare i coulomb totali presenti.)

La densità atomi / cc per il rame è 8,5 * 10 ^ 22. Questo diventa il nostro valore per la densità di elettroni / cc. E la carica di un elettrone è 1,6 * 10 ^ -19 coulomb. Moltiplica insieme e questo ci dà una densità di carica per il rame: 13600 coulomb per centimetro cubo.

Pertanto un coulomb forma un cubo di circa 0,4 mm su un lato: 1 / (13600 ^ 1/3) = 0,42 mm

Aha! Un coulomb ha le dimensioni di un piccolo granello di sale!

Se avessimo un filo con unarea della sezione trasversale di 0,42 mm, durante una corrente di un ampere, gli elettroni si muoverebbero come piccoli cubi da 0,42 mm, un cubo piccolo al secondo, una velocità di deriva di 0,42 mm / sec o un pollice al minuto. (Vedi, la corrente elettrica nei metalli è piuttosto lenta.)

Bene, tutto questo si applica solo al rame metallico. In altri metalli sarà un po diverso, e in acqua salata o terra umida (o fasci di elettroni in tubi a vuoto) sarà molto diverso: coulomb molto più larghi, correnti molto più veloci.

Eh, la prossima domanda te stesso: se la tensione è come la pressione, allora 1.0 volt è quanti PSI?

Risposta

Non lo so Non vedo come quantificare il pericolo.

Non capisco il punto della domanda: stiamo cercando una risposta semplice come “molto”?

Forse vogliamo risposte più ponderate – dipende da dove sono queste cariche / da quanto sono distribuite e, naturalmente, quali altre cariche sono presenti.

Ad esempio pochi metri cubi dacqua – una piccola piscina ne conterrà di più di un trilione di Coulomb di carica positiva (sui protoni) e la stessa quantità di carica negativa (sugli elettroni). Lo considererei abbastanza sicuro poiché lannegamento è il pericolo più ovvio.

Se il sole avesse una carica netta di 1 trilione di coulomb, metterebbe il sole a un potenziale elettrico molto alto ma nessuno si avvicinerebbe con o senza fili. Non ne sono completamente sicuro, ma sospetto che non lo sapremmo se il sole fosse ad alto potenziale elettrico. Qualcuno potrebbe indicare un effetto come il vento solare.

Se la nostra galassia avesse una carica netta di questa quantità, sono sicuro che non ce ne accorgeremmo.

Quindi la risposta è questa dipende da dove si trova la carica e da cosa sta facendo.

Unultima considerazione: se la terra avesse una carica netta di questa quantità è chiaramente possibile che oggetti sciolti come le persone si caricassero in modo simile e la repulsione elettrica potrebbe superare la forza di gravità. Potremmo essere respinti nello spazio – lo considererei pericoloso. Non ho fatto il calcolo ma mi sembra una possibilità reale.

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