Hur stor är 1 laddning?


Bästa svaret

Menade du, hur bred är en coulomb, fysiskt?

Vi kan svara på det genom att titta på koppar, titta på ledningar. Svar: en coulomb är ungefär en halv millimeter bred. (Detta gäller endast rörliga elektroner som finns i ledningar.)

I kopparmetall donerar varje atom ett (ledningsband) yttre elektron till det gemensamma ”havet av laddning.” Resten av kopparatomernas elektroner förblir bundna till varje atom, alla balanserade av motsatt positiv laddning i kärnan. Vi kan se kopparmetall som innehåller en ”elektronvätska”, där elektronernas densitet är densamma som atommens densitet i metallen: en fri elektron per atom. (Så vi tittar bara på mobil kopparnas coulomb; coulomberna som kan delta i strömmar snarare än att räkna upp de totala coulomberna som är närvarande.)

Densiteten för atomer / cc för koppar är 8,5 * 10 ^ 22. Det blir vårt värde för elektroner / cc densitet. Och laddningen av en elektron är 1,6 * 10 ^ -19 coulombs. Multiplicera tillsammans, och det ger oss en laddningstäthet för koppar: 13600 coulombs per kubikcentimeter.

Därför bildar en coulomb en kub ungefär 0,4 mm på en sida: 1 / (13600 ^ 1/3) = 0,42 mm

Aha! En coulomb är ungefär lika stor som ett litet saltkorn!

Om vi ​​hade lite tråd med ett tvärsnittsarea på .42mm, skulle elektronerna röra sig längs som en en-ampere-ström små .42mm kuber, en liten kub per sekund, en drivhastighet på .42mm / sek eller en tum per minut. (Se, elektrisk ström i metaller är ganska långsam.)

Tja, allt detta gäller bara kopparmetall. I andra metaller kommer det att vara något annorlunda och i saltvatten eller fuktig jord (eller elektronstrålar i vakuumrör) kommer det att vara mycket annorlunda: mycket bredare coulomb, mycket snabbare strömmar.

Heh, nästa fråga dig själv: om spänningen är som tryck, är 1,0 volt hur många PSI?

Svar

Jag vet inte t se hur vi ska kvantifiera fara.

Jag förstår inte poängen med frågan – är vi ute efter ett enkelt svar som ”väldigt”?

Kanske vill vi ha lite mer tankeväckande svar – det beror på var dessa laddningar är / hur spridda de är och naturligtvis vilka andra laddningar som finns.

Till exempel kommer några kubikmeter vatten – en liten pool, att innehålla mer än en biljon Coulombs med positiv laddning (på protoner) och samma mängd negativ laddning (på elektroner). Jag skulle betrakta detta som ganska säkert med drunkning som den mest uppenbara risken.

Om solen hade en nettoladdning på 1 biljon coulomb – skulle det sätta solen på en mycket hög elektrisk potential men ingen går nära med eller utan ledningar. Jag är inte helt säker, men jag misstänker att vi inte skulle märka om solen hade en hög elektrisk potential. Någon kan påpeka någon effekt som på solvinden.

Om vår galax hade en nettoladdning av detta belopp är jag säker på att vi inte skulle märka det.

Så svaret är det beror på var laddningen är och vad som gör.

En sista tanke – om jorden hade en nettoladdning av detta belopp är det mycket möjligt att lösa föremål som människor skulle bli lika laddade och den elektriska avstötningen kan överskrider tyngdkraften. Vi kan bli avvisade i rymden – jag skulle betrakta detta som farligt. Jag har inte gjort beräkningen men det tycker jag är en verklig möjlighet.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *