Cât de mare este un coulomb de încărcare?


Cel mai bun răspuns

Ați vrut să spuneți, cât de larg este un coulomb, fizic?

Putem răspunde la asta uitându-ne la cupru, uitându-ne la fire. Răspuns: un coulomb are o lățime de aproximativ jumătate de milimetru. (Acest lucru se aplică numai pentru electronii mobili găsiți în fire.)

În metalul de cupru, fiecare atom donează câte una (bandă de conducție) exterioară electron la „marea de sarcină” comună. Restul electronilor atomilor de cupru rămân legați de fiecare atom, totul echilibrat de sarcina pozitivă opusă din nucleu. Putem privi cuprul metalic ca conținând un „fluid de electroni”, unde densitatea electronilor este aceeași cu densitatea atomilor din metal: un electron liber per atom. (Așadar, ne uităm doar la coulombii mobili ai cuprului; coulombii care pot participa la curenți, mai degrabă decât să numărăm totalul coulombilor prezenți.)

Densitatea atomilor / cc pentru cupru este de 8,5 * 10 ^ 22. Aceasta devine valoarea noastră pentru densitatea electronilor / cc. Și, sarcina unui electron este de 1,6 * 10 ^ -19 coulombi. Înmulțiți împreună, ceea ce ne oferă o densitate de încărcare pentru cupru: 13600 coulombi pe centimetru cub.

Prin urmare, un coulomb formează un cub de aproximativ 0,4 mm pe o parte: 1 / (13600 ^ 1/3) = 0,42 mm

Aha! Un coulomb are dimensiunea unui mic bob de sare!

Dacă am avea un fir cu o secțiune transversală de .42mm, atunci în timpul unui curent de un amper, electronii s-ar mișca de-a lungul mici cuburi de .42mm, un cub mic pe secundă, o viteză de derivație de .42mm / sec sau un inch pe minut. (Vezi, curentul electric din metale este destul de lent.)

Ei bine, toate acestea se aplică numai metalului de cupru. În alte metale va fi oarecum diferit, iar în apa sărată sau pământul umed (sau fasciculele de electroni în tuburile de vid) va fi foarte diferit: coulombi mult mai largi, curenți mult mai rapizi.

Heh, apoi întrebați dvs.: dacă tensiunea este ca presiunea, atunci 1,0 volți este câte PSI?

Răspuns

Nu am Nu văd cum vom cuantifica pericolul.

Nu înțeleg rostul întrebării – urmărim un răspuns simplu ca „foarte”?

Poate că ne dorim ceva răspunsuri mai atentă – depinde de unde sunt aceste taxe / cât sunt distribuite și, desigur, ce alte taxe sunt prezente.

De exemplu, câțiva metri cubi de apă – o piscină mică, va conține mai mult decât un trilion de Coulomb de sarcină pozitivă (pe protoni) și aceeași cantitate de sarcină negativă (pe electroni). Aș considera acest lucru ca fiind destul de sigur, înecând fiind cel mai evident pericol.

Dacă soarele ar avea o încărcare netă de 1 trilion de coulombi – ar pune soarele la un potențial electric foarte mare, dar nimeni nu se apropie cu sau fără fire. Nu sunt complet sigur, dar bănuiesc că nu am observa dacă soarele ar avea un potențial electric ridicat. Cineva ar putea arăta un anumit efect, cum ar fi vântul solar.

Dacă galaxia noastră ar avea o taxă netă de această sumă, atunci sunt sigur că nu am observa.

Deci, răspunsul este că depinde de locul în care se află sarcina și de ceea ce face.

Un gând final – dacă pământul ar avea o sarcină netă de această sumă, este deosebit de posibil ca obiectele libere, cum ar fi oamenii, să se încarce în mod similar și repulsia electrică ar putea depășește forța gravitațională. Am putea fi respinși în spațiu – aș considera acest lucru periculos. Nu am făcut calculul, dar mi se pare că sunt o posibilitate reală.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *