Jak duży jest 1 kulomb ładunku?


Najlepsza odpowiedź

Czy chodziło Ci o jak szeroka jest fizycznie jeden kulomb?

Możemy odpowiedzieć na to pytanie, patrząc na miedź, na druty. Odpowiedź: kulomb ma mniej więcej pół milimetra szerokości. (Dotyczy to tylko ruchomych elektronów znajdujących się w przewodach.)

W przypadku miedzi, każdy atom przekazuje jedno zewnętrzne pasmo (pasmo przewodzenia) elektronu do wspólnego „morza ładunku”. Pozostałe elektrony atomów miedzi pozostają związane z każdym atomem, wszystkie równoważone przez przeciwny ładunek dodatni w jądrze. Możemy postrzegać miedź jako metal zawierający „płyn elektronowy”, w którym gęstość elektronów jest taka sama, jak gęstość atomów w metalu: jeden wolny elektron na atom. (Tak więc patrzymy tylko na ruchome kulomby miedzi; kulomby, które mogą uczestniczyć w prądach, zamiast zliczać obecne kulomby).

Gęstość atomów / cm3 miedzi wynosi 8,5 * 10 ^ 22. To staje się naszą wartością dla gęstości elektronów / cc. Ładunek jednego elektronu wynosi 1,6 * 10 ^ -19 kulombów. Pomnóż razem, a to da nam gęstość ładunku miedzi: 13600 kulombów na centymetr sześcienny.

Zatem jeden kulomb tworzy sześcian o boku 0,4 mm: 1 / (13600 ^ 1/3) = 0,42 mm

Aha! Jeden kulomb ma mniej więcej rozmiar małego ziarenka soli!

Gdybyśmy mieli drut o przekroju 0,42 mm, to podczas prądu o wartości 1 ampera elektrony poruszałyby się jak małe kostki 0,42 mm, jedna mała kostka na sekundę, prędkość dryfu 0,42 mm / s lub jeden cal na minutę. (Zobacz, prąd elektryczny w metalach jest dość powolny.)

Cóż, wszystko to dotyczy tylko miedzi. W innych metalach będzie nieco inaczej, aw słonej wodzie lub wilgotnej ziemi (lub w wiązkach elektronów w lampach próżniowych) będzie zupełnie inaczej: znacznie szersze kulomby, znacznie szybsze prądy.

Heh, następne pytanie siebie: jeśli napięcie jest podobne do ciśnienia, to 1,0 V to ile PSI?

Odpowiedź

Nie zobaczyć, jak obliczymy niebezpieczeństwo.

Nie rozumiem, o co chodzi w pytaniu – czy szukamy prostej odpowiedzi, takiej jak „bardzo”?

Być może chcemy trochę bardziej przemyślane odpowiedzi – zależy to od tego, gdzie są te ładunki / jak są rozłożone i oczywiście jakie są inne ładunki.

Na przykład kilka metrów sześciennych wody – mały basen, będzie zawierało więcej niż bilion kulombów ładunku dodatniego (na protonach) i taką samą ilość ładunku ujemnego (na elektronach). Uważam to za całkiem bezpieczne, ponieważ utonięcie jest najbardziej oczywistym zagrożeniem.

Gdyby słońce miało ładunek netto 1 biliona kulombów – ustawiłoby to słońce na bardzo wysokim potencjale elektrycznym, ale nikt się nie zbliża z przewodami lub bez. Nie jestem całkowicie pewien, ale podejrzewam, że nie bylibyśmy zadowoleni, gdyby słońce miało wysoki potencjał elektryczny. Ktoś może wskazać jakiś wpływ, taki jak na wiatr słoneczny.

Gdyby nasza galaktyka miała taki ładunek netto, na pewno byśmy tego nie zauważyli.

Więc odpowiedź brzmi: zależy od tego, gdzie jest ładunek i co robi.

Ostatnia myśl – gdyby Ziemia miała ładunek netto o takiej wartości, jest bardzo możliwe, że luźne przedmioty, takie jak ludzie, zostaną podobnie naładowane, a odpychanie elektryczne mogłoby przekraczać siłę grawitacji. Mogliśmy zostać odrzuceni w kosmos – uznałbym to za niebezpieczne. Nie wykonałem obliczeń, ale wydaje mi się, że to realna możliwość.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *