Hoe groot is 1 coulomb van lading?


Beste antwoord

Bedoelde u hoe breed is fysiek één coulomb?

We kunnen dat beantwoorden door naar koper te kijken, naar draden. Antwoord: een coulomb is ongeveer een halve millimeter breed. (Dit is alleen van toepassing op de beweegbare elektronen die in draden worden aangetroffen.)

In kopermetaal doneert elk atoom een ​​(geleidingsband) buitenste elektron naar de gemeenschappelijke “zee van lading”. De rest van de elektronen van koperatomen blijven aan elk atoom gebonden, allemaal in evenwicht gehouden door de tegenovergestelde positieve lading in de kern. We kunnen kopermetaal zien als een ‘elektronenvloeistof’, waarbij de dichtheid van elektronen hetzelfde is als de dichtheid van atomen in het metaal: één vrij elektron per atoom. (We kijken dus alleen naar de mobiele coulombs van het koper; de coulombs die kunnen deelnemen aan stromingen, in plaats van het totale aantal aanwezige coulombs op te tellen.)

De atomen / cc-dichtheid voor koper is 8,5 * 10 ^ 22. Dat wordt onze waarde voor elektronen / cc-dichtheid. En de lading van één elektron is 1,6 * 10 ^ -19 coulombs. Vermenigvuldig samen, en dat geeft ons een ladingsdichtheid voor koper: 13600 coulombs per kubieke centimeter.

Daarom vormt één coulomb een kubus van ongeveer 0,4 mm aan een zijde: 1 / (13600 ^ 1/3) = 0,42 mm

Aha! Eén coulomb is ongeveer zo groot als een kleine zoutkorrel!

Als we een draad hadden met een doorsnede van 0,42 mm, dan zouden tijdens een stroom van één ampère de elektronen zich voortbewegen als kleine blokjes van 0,42 mm, een blokje per seconde, een driftsnelheid van 0,42 mm / sec, of een inch per minuut. (Zie, elektrische stroom in metalen is vrij traag.)

Nou, dit alles is alleen van toepassing op kopermetaal. In andere metalen zal het iets anders zijn, en in zout water of vochtige aarde (of elektronenbundels in vacuümbuizen) zal het heel anders zijn: veel bredere coulombs, veel snellere stromingen.

Heh, volgende vraag jezelf: als spanning hetzelfde is als druk, dan is 1,0 volt hoeveel PSI?

Antwoord

Ik don zie ik niet hoe we gevaar gaan kwantificeren.

Ik begrijp het punt van de vraag niet – zijn we op zoek naar een eenvoudig antwoord als zeer?

Misschien willen we wat bedachtzamere reacties – het hangt ervan af waar deze ladingen zijn / hoe verspreid ze zijn en natuurlijk welke andere ladingen aanwezig zijn.

Bijvoorbeeld een paar kubieke meter water – een klein zwembad, zal meer bevatten dan een biljoen Coulombs positieve lading (op protonen) en dezelfde hoeveelheid negatieve lading (op elektronen). Ik zou dit als redelijk veilig beschouwen, waarbij verdrinking het meest voor de hand liggende gevaar is.

Als de zon een nettolading van 1 biljoen coulombs zou hebben, zou het de zon op een zeer hoog elektrisch potentieel plaatsen, maar niemand komt in de buurt met of zonder draden. Ik ben er niet helemaal zeker van, maar ik vermoed dat we het niet zouden merken als de zon op een hoog elektrisch potentieel stond. Iemand kan wijzen op een effect, zoals op de zonnewind.

Als ons melkwegstelsel een nettolading van dit bedrag zou dragen, weet ik zeker dat we het niet zouden merken.

Dus het antwoord is het. hangt af van waar de lading is en wat er aan het doen is.

Een laatste gedachte – als de aarde een nettolading van dit bedrag had, is het heel goed mogelijk dat losse items zoals mensen op dezelfde manier zouden worden opgeladen en de elektrische afstoting zou de zwaartekracht overschrijden. We zouden de ruimte in kunnen worden gedreven – ik zou dit als gevaarlijk beschouwen. Ik heb de berekening niet gedaan, maar het lijkt me een reële mogelijkheid.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *