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Para otros usos, consulte Coulomb (desambiguación) .
culombio
Unidad de sistemaUnidad derivada del SI
Unidad deCarga eléctrica
SímboloC
Lleva el nombre deCharles-Augustin de Coulomb
Conversiones
1 C en ...... es igual a ...
   Unidades base SI   A ⋅ s
   Unidades CGS   2 997 924 580 statC
   Unidades atómicas   6.241 509 074 e × 10 18 ^[1]

El culombio (símbolo: C ) es la unidad de carga eléctrica del Sistema Internacional de Unidades (SI) . Según la redefinición de las unidades base del SI de 2019 , que entró en vigor el 20 de mayo de 2019, [2] el culombio es exactamente 1 / (1.602 176 634 × 10 −19 ) cargas elementales . El mismo número de electrones tiene la misma magnitud pero signo de carga opuesto, es decir, una carga de -1 C.

Nombre y notación [ editar ]

El coulomb lleva el nombre de Charles-Augustin de Coulomb . Al igual que con todos los SI unidad lleva el nombre de una persona, su símbolo comienza con una mayúscula letra (C), pero cuando se escribe en su totalidad sigue las reglas de capitalización de un nombre común ; es decir, " culombio " se escribe con mayúscula al comienzo de una oración y en los títulos, pero por lo demás está en minúsculas. [3]

Definición [ editar ]

El sistema SI define el culombio en términos del amperio y segundo : 1 C = 1 A × 1 s. [4] La redefinición de 2019 del amperio y otras unidades base del SI fijó el valor numérico de la carga elemental cuando se expresó en culombios y, por lo tanto, fijó el valor del culombio cuando se expresó como un múltiplo de la carga fundamental (los valores numéricos de aquellos las cantidades son las inversas multiplicativas entre sí). El amperio se define tomando el valor numérico fijo de la carga elemental e como1,602 176 634 × 10 −19 culombios. [5]

Por lo tanto, un culombio es el cargo de 6 241 509 074 460 762 607 0.776 cargas elementales , donde el número es el recíproco de1.602 176 634 × 10 -19  C . [6] Es imposible realizar exactamente 1 C de carga, ya que se define para incluir una fracción de un valor entero. No hay forma de crear 0,776 protones o electrones.

En 1878, la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia había definido el voltio, el ohmio y el faradio, pero no el culombio. [7] En 1881, el Congreso Eléctrico Internacional , ahora Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), aprobó el voltio como unidad de fuerza electromotriz, el amperio como unidad de corriente eléctrica y el culombio como unidad de carga eléctrica. [8] En ese momento, el voltio se definía como la diferencia de potencial [es decir, lo que hoy en día se llama el "voltaje (diferencia)"] a través de un conductor cuando una corriente de un amperio disipa un vatiode poder. El culombio (más tarde "culombio absoluto" o "abculombio" para la desambiguación) era parte del sistema de unidades de la UEM . El "culombio internacional" basado en especificaciones de laboratorio para su medición fue introducido por la IEC en 1908. El conjunto completo de "unidades reproducibles" fue abandonado en 1948 y el "culombio internacional" se convirtió en el Coulomb moderno. [9]

Prefijos SI [ editar ]

SI múltiplos de culombio (C)
SubmúltiplosMúltiplos
ValorSímbolo SINombreValorSímbolo SINombre
10 −1 Ccorriente continuadecicoulomb10 1 CdaCdecaculombio
10 −2 CcCcenticoulomb10 2 ChChectoculombio
10 −3 CmCmiliculombio10 3 CkCkilocoulomb
10 −6 CµCmicroculombio10 6 CMCmegaculombio
10 −9 CCarolina del Nortenanocoulomb10 9 CGCgigaculombio
10 −12 Cordenador personalpicoculombio10 12 CTCteracoulomb
10 −15 CfCfemtoculombio10 15 Cordenador personalpetaculombio
10 −18 CC.Aattoculombio10 18 CCEexacoulomb
10 −21 CzCzetoculombio10 21 CZCzettaculombio
10 −24 CyCyoctoculombio10 24 CYCyottaculombio
Los múltiplos comunes están en negrita.

Consulte también Prefijo métrico .

Conversiones [ editar ]

  • La magnitud de la carga eléctrica de un mol de cargas elementales (aproximadamente6.022 × 10 23 , el número de Avogadro) se conoce como una unidad de carga de Faraday (estrechamente relacionada con la constante de Faraday ). Un faraday es igual96 485 .332 12 ...  culombios. [10] En términos de la constante de Avogadro ( N A ), un culombio es igual a aproximadamente1.036 × 10 −5  mol  ×  N A cargas elementales.
  • Un condensador de un faradio puede contener un culombio con una caída de un voltio .
  • Un amperio hora equivale a 3600 C, por lo tanto1 mA⋅h = 3,6 C.
  • Un statcoulomb (statC), la obsoleta unidad de carga electrostática CGS (esu), es aproximadamente 3.3356 × 10 - 10  C o aproximadamente un tercio de un nanocoulomb.

En términos cotidianos [ editar ]

  • Las cargas de electricidad estática que se generan al frotar los materiales entre sí suelen ser unos pocos microculombios. [11]
  • La cantidad de carga que viaja a través de un relámpago es típicamente de alrededor de 15 C, aunque para los pernos grandes esto puede ser de hasta 350 C. [12]
  • La cantidad de carga que viaja a través de una batería AA alcalina típica desde que está completamente cargada hasta que se descarga es de aproximadamente 5 kC = 5000 C ≈ 1400  mA⋅h . [13]

Ver también [ editar ]

  • Abcoulomb , una unidad de carga cgs
  • Ley circuital de Ampère
  • ley de Coulomb
  • Electrostática
  • Carga elemental
  • Constante de Faraday , el número de culombios por mol

Notas y referencias [ editar ]

  1. ^ 6.241 509 126 (38) × 10 18 es el recíproco de la de CODATA valor recomendado 20141.602 176 6208 (98) × 10 −19 para la carga elemental en culombio.
  2. ^ "Folleto de SI (2019)" (PDF) . Folleto SI . BIPM . pag. 127 . Consultado el 23 de mayo de 2019 .
  3. ^ "Folleto de SI, Apéndice 1" (PDF) . BIPM. pag. 144.
  4. ^ "Folleto de SI (2019)" (PDF) . Folleto SI . BIPM . pag. 130 . Consultado el 23 de mayo de 2019 .
  5. ^ "Folleto de SI (2019)" (PDF) . Folleto SI . BIPM . pag. 132 . Consultado el 23 de mayo de 2019 .
  6. ^ "Valor CODATA 2018: carga elemental" . La referencia del NIST sobre constantes, unidades e incertidumbre . NIST . 20 de mayo de 2019 . Consultado el 20 de mayo de 2019 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  7. ^ W. Thomson y col. (1873) "Primer informe del Comité para la Selección y Nomenclatura de Unidades Eléctricas y Dinámicas", Informe de la 43ª Reunión de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia (Bradford, septiembre de 1873), págs. 222-225. Desde p. 223: "El" ohmio ", representado por la bobina estándar original, es aproximadamente 10 9 unidades CGS de resistencia; el" voltio "es aproximadamente 10 8 unidades CGS de fuerza electromotriz; y el" faradio "es aproximadamente 1/10 9 de la unidad de capacidad CGS ".
  8. ↑ (Anon.) (24 de septiembre de 1881) "The Electrical Congress", The Electrician , pág . 7 .
  9. ^ Donald Fenna, Diccionario de pesos, medidas y unidades , OUP (2002), 51f.
  10. ^ "Valor CODATA 2018: constante de Faraday" . La referencia del NIST sobre constantes, unidades e incertidumbre . NIST . 20 de mayo de 2019 . Consultado el 20 de mayo de 2019 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  11. ^ Martin Karl W. Pohl. "Física: principios con aplicaciones" (PDF) . DESY . Archivado desde el original (PDF) el 18 de julio de 2011.
  12. ^ Hasbrouck, Richard. Mitigating Lightning Hazards Archivado el 5 de octubre de 2013 en Wayback Machine , Science & Technology Review, mayo de 1996. Consultado el 26 de abril de 2009.
  13. ^ Cómo hacer todo con fotografía digital - David Huss , p. 23, en Google Books , "El rango de capacidad de una batería AA es típicamente de 1100 a 2200 mAh".