Coulomb (eenheid)
De coulomb is de eenheid van elektrische lading. De eenheid is genoemd naar Charles-Augustin de Coulomb. Het symbool is de hoofdletter C. Zij is gedefinieerd in termen van ampère en seconden: 1 C is gelijk aan 1 As (ampère-seconde), de hoeveelheid lading die vervoerd wordt door een elektrische stroom van 1 ampère gedurende 1 seconde:
- 1 C = 1 A s
| Kleinere eenheden | ||
|---|---|---|
| factor | naam | symbool |
| 10−12 | picocoulomb | pC |
| 10−9 | nanocoulomb | nC |
| 10−6 | microcoulomb | μC |
| 10−3 | millicoulomb | mC |
| 1 | coulomb | C |
De relatie tussen de bijbehorende grootheden is:
waarin geldt:
- is de lading in coulomb die van een punt A naar een punt B van een elektrisch circuit stroomt
- is de constante stroomsterkte in ampère
- is de tijd in seconde
Voor een variabele stroomsterkte zijn er twee varianten van de formule, de een met een differentiaalquotiënt en de ander met een integraal.
De lading (in coulomb) is ook het product van spanning (in volt) en capaciteit (in farad).
De elementaire lading, d.w.z. de lading van een proton (positief) en van een elektron (negatief) is vastgesteld als exact 1,602 176 634 × 10-19 C. Dat houdt in dat 1 coulomb gelijk is aan de elektrische lading van ongeveer 6,241 506 × 1018 protonen.
Een lading van 1 coulomb is een zeer grote lading. Als twee puntladingen van +1 C en –1 C op een onderlinge afstand van één meter worden geplaatst, trekken ze elkaar aan met een kracht van ongeveer 9 miljard newton. Zou men een condensator van 1000 µF willen opladen tot 1 C, dan is daarvoor een spanning van 1000 V nodig. De meeste condensatoren met zo'n capaciteit zijn daar niet tegen bestand. In de praktijk wordt daarom meestal gewerkt met kleinere eenheden: mC, µC, nC en de pC; zie de Wet van Coulomb.
De capaciteit van accu's (niet te verwarren met de capaciteit van een condensator) wordt opgegeven in ampère-uur (Ah) of milliampère-uur (mAh). Die capaciteit komt overeen met een elektrische lading: 1 Ah is gelijk aan 3600 coulomb. De capaciteit is de maximale lading die de accu kan laten stromen van de positieve naar de negatieve pool, en die bij het volledig opladen in omgekeerde richting door de accu gestuwd moet worden. Het is niet zo dat de accu per saldo een lading heeft, en ook niet dat de genoemde lading aanwezig is in een compartiment ervan, en de tegengestelde lading in een ander compartiment. In de accu vindt een chemisch proces plaats die het rondstromen van de lading op gang kan houden tot aan de maximale hoeveelheid.