Qual é o tamanho de 1 coulomb de carga?


Melhor resposta

Você quis dizer qual a largura um coulomb, fisicamente?

Podemos responder isso olhando para o cobre, olhando para os fios. Resposta: um coulomb tem cerca de meio milímetro de largura. (Isso se aplica apenas aos elétrons móveis encontrados dentro dos fios.)

No metal de cobre, cada átomo doa um (banda de condução) externo elétron para o “mar de carga” comum. O resto dos elétrons dos átomos de cobre permanecem ligados a cada átomo, todos equilibrados pela carga positiva oposta no núcleo. Podemos ver o cobre metálico como contendo um “fluido de elétrons”, onde a densidade dos elétrons é igual à densidade dos átomos do metal: um elétron livre por átomo. (Portanto, estamos apenas olhando para os móveis coulombs de cobre; os coulombs que podem participar das correntes, em vez de contar o total de coulombs presentes.)

A densidade de átomos / cc para cobre é 8,5 * 10 ^ 22. Isso se torna nosso valor para densidade elétrons / cc. E a carga de um elétron é de 1,6 * 10 ^ -19 coulombs. Multiplique-se e isso nos dá uma densidade de carga para o cobre: ​​13600 coulombs por centímetro cúbico.

Portanto, um coulomb forma um cubo de cerca de 0,4 mm de lado: 1 / (13600 ^ 1/3) = 0,42 mm

Aha! Um coulomb tem o tamanho de um pequeno grão de sal!

Se tivéssemos algum fio com uma área de seção transversal de 0,42 mm, durante uma corrente de um ampere, os elétrons estariam se movendo como pequenos cubos de 0,42 mm, um pequeno cubo por segundo, uma velocidade de deriva de 0,42 mm / s ou uma polegada por minuto. (Veja, a corrente elétrica em metais é muito lenta.)

Bem, tudo isso se aplica apenas ao cobre. Em outros metais, será um pouco diferente, e em água salgada ou terra úmida (ou feixes de elétrons em tubos de vácuo) será muito diferente: coulombs muito mais largos, correntes muito mais rápidas.

Heh, a seguir pergunte você mesmo: se a tensão for como a pressão, então 1,0 volts é quantos PSI?

Resposta

Eu não ver como vamos quantificar o perigo.

Não entendo o objetivo da pergunta – estamos atrás de uma resposta simples como “muito”?

Talvez queiramos alguma respostas mais ponderadas – depende de onde essas cobranças estão / como estão distribuídas e, claro, quais outras cobranças estão presentes.

Por exemplo, alguns metros cúbicos de água – uma pequena piscina conterá mais do que um trilhão de coulombs de carga positiva (nos prótons) e a mesma quantidade de carga negativa (nos elétrons). Eu consideraria isso muito seguro, com o afogamento sendo o perigo mais óbvio.

Se o sol tivesse uma carga líquida de 1 trilhão de coulombs, isso colocaria o sol em um potencial elétrico muito alto, mas ninguém está chegando perto com ou sem fios. Não tenho certeza, mas suspeito que não notaríamos se o sol estivesse com um alto potencial elétrico. Alguém pode apontar algum efeito como o do vento solar.

Se nossa galáxia carregasse uma carga líquida dessa quantidade, tenho certeza de que não notaríamos.

Portanto, a resposta é: depende de onde está a carga e o que está acontecendo.

Um pensamento final – se a terra tivesse uma carga líquida dessa quantidade, é distintamente possível que itens soltos, como pessoas, ficassem com carga semelhante e a repulsão elétrica pudesse exceder a força da gravidade. Poderíamos ser repelidos para o espaço – eu consideraria isso perigoso. Não fiz o cálculo, mas me parece uma possibilidade real.

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