Википедија

Kulon

Kulon (engl, fr. coulomb; simbol: C) je SI jedinica naelektrisanja i definiše se kao količina naelektrisanja koju prenese električna struja jačine jednog ampera za jednu sekundu.[2] Kulon je 6,241506×1018 puta veći od naelektrisanja jednog elektrona. Kulon je dobio naziv po Šarl-Ogisten de Kulonu.[3]

kulon
Šarl-Ogisten de Kulon, po kome je jedinica dobila ime
Informacije o jedinici
SistemMeđunarodni sistem jedinica
JedinicaNaelektrisanje
SimbolC 
Imenovan poŠarl-Ogisten de Kulon
Jedinična pretvaranja
1 C u ...... je jednak sa ...
   Osnovne jedinice SI sistema   A⋅s
   CGS jedinice   2997924580 statC
   Atomske jedinice   6.241509074e×10^18[1]

Istorijski je kulon definisan kao naelektrisanje koje se isporučuje električnom strujom od jednog ampera u jednoj sekundi, pri čemu je amper definisan kao struja potrebna za generisanje magnetne sile od 0,2 mikronjutna po metru između 2 paralelne žice udaljene 1 metar.[4] Prema redefinisanju osnovnih jedinica SI iz 2019. godine,[5][6] koje je stupilo na snagu 20. maja 2019. godine, elementarnom naelektrisanju je dodeljena tačna vrednost od 1,602176634×10−19 C,[2] čineći kulon tačno 1/(1,602176634×10−19) = 1019/1,602176634 elementarnih naboja. Isti broj elektrona ima istu veličinu, ali suprotan znak naelektrisanja, odnosno naelektrisanje od -1 C. Ovo čini kulon jednom od retkih SI jedinica koje zavise od vrednosti samo jedne od konstanti koja definiše SI. Uprkos tome, kulon je pomalo neskladno, i dalje klasifikovan kao izvedena jedinica, a amper je i dalje klasifikovan kao osnovna jedinica SI.

Ime i notacija uredi

Kulon je dobio ime po Šarl-Ogisten de Kulonu. Kao i kod svake SI jedinice koja je nazvana po osobu, njen simbol počinje velikim slovom (C), ali kada je napisan u celosti, sledi pravila za pisanje velikim slovom zajedničkih imenica; tj. „kulon” se piše velikim slovom na početku rečenice i u naslovima, dok se inače piše malim slovom.[7]

Definicija uredi

SI definiše kulon u smislu ampera i sekunde: 1 C = 1 A × 1 s.[8] Redefinisanje ampera i drugih osnovnih jedinica SI iz 2019. fiksiralo je numeričku vrednost elementarnog naelektrisanja kada je izraženo u kulonima, i stoga je fiksiralo vrednost kulona kada je izražen kao višekratnik osnovnog naelektrisanja (numeričke vrednosti tih veličina su multiplikativne inverzne vrednosti jedni od drugih). Amper se definiše uzimanjem fiksne numeričke vrednosti elementarnog naelektrisanja e na 1,602176634×10−19 kulona.[9] Amper je ranije definisan u smislu dve žice beskonačnog opsega.

Dakle, 1 kulon je tačno

 

elementarnih naboja gde je   i brojilac   je prost broj. Dakle, jedan kulon je naelektrisanje od približno 6241509074460762607,776 elementarnih naelektrisanja, gde je broj recipročan od 1,602176634×10−19 C.[10] Nemoguće je realizovati tačno 1 C naelektrisanja, pošto broj elementarnih naelektrisanja nije ceo broj.

Do 1878. Britansko udruženje za unapređenje nauke definisalo je volt, oh i farad, ali ne i kulon.[11] Godine 1881, Međunarodni električni kongres, sada Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC), odobrio je volt kao jedinicu za elektromotornu silu, amper kao jedinicu za električnu struju i kulon kao jedinicu električnog naboja.[12] U to vreme, volt je definisan kao razlika potencijala, tj. ono što se danas naziva „napon”, preko provodnika kada struja od jednog ampera rasprši jedan vat snage. Kulon (kasnije „apsolutni kulon” ili „abkulon” za višeznačnost) je bio deo EMU sistema jedinica. „Međunarodni kulon” zasnovan na laboratorijskim specifikacijama za njegovo merenje uveo je IEC 1908. Čitav skup „reproduktibilnih jedinica” je napušten 1948. i „međunarodni kulon” je postao moderni kulon.[13]

Alternativna definicija uredi

Pošto su Džozefsonovoj i fon Klicingovoj konstanti date konvencijom utvrđene vrednosti, moguće je da se kombinuju ove vrednosti (KJ ≡ 4,835 979×1014 Hz/V i RK ≡ 2,5812807×104 Ω) kako bi se stvorila alternativna (ne još zvanična) definicija kulona. Tada je kulon tačno 6,24150962915265×1018 elementarnog naelektrisanja.

SI prefiksi uredi

Kao i druge SI jedinice, kulon se može modifikovati dodavanjem prefiksa koji ga množi sa stepenom od 10.


SI umnošci kulona (C)
Podumnošci Umnožci
Vrednost SI simbol Naziv Vrednost SI simbol Naziv
10−1 C dC decikulon 101 C daC dekakulon
10−2 C cC centikulon 102 C hC hektokulon
10−3 C mC milikulon 103 C kC kilokulon
10−6 C µC mikrokulon 106 C MC megakulon
10−9 C nC nanokulon 109 C GC gigakulon
10−12 C pC pikokulon 1012 C TC terakulon
10−15 C fC femtokulon 1015 C PC petakulon
10−18 C aC atokulon 1018 C EC eksakulon
10−21 C zC zeptokulon 1021 C ZC zetakulon
10−24 C yC joktokulon 1024 C YC jotakulon
Uobičajeni umnošci su podebljani.

Konverzije uredi

  • Veličina električnog naelektrisanja jednog mola elementarnih naelektrisanja (približno 6,022×1023, Avogadro broj) je poznata kao faradejeva jedinica naelektrisanja (usko povezana sa Faradejevom konstantom). Jedan faradan je jednak 96485,33212... kulona.[14] U smislu Avogadro konstante (NA), jedan kulon je jednak približno 1,036×10−5 mol × NA elementarnih naelektrisanja.
  • Kondenzator od jednog farada može zadržati jedan kulon pri padu od jednog volta.
  • Jedan amper sat je jednak 3600 C, dakle 1 mA⋅h = 3.6 C.
  • Jedan statkulon (statC), zastarela CGS elektrostatička jedinica naelektrisanja (esu), je približno3.3356×10-10 C ili oko jedne trećine nanokulona.

U svakodnevnoj upotrebi uredi

  • Naelektrisanja u statičkom elektricitetu usled trljanja materijala su obično nekoliko mikrokulona.[15]
  • Količina naelektrisanja koja putuje kroz munju je tipično oko 15 C, iako za velike udare to može biti i do 350 C.[16]
  • Količina naelektrisanja koje putuje kroz tipičnu alkalnu AA bateriju[17][18] od potpunog punjenja do pražnjenja je oko 5 kC = 5000 C ≈ 1400 mA⋅h.[19]
  • Tipična baterija pametnog telefona može da drži 10,800 C ≈ 3000 mA⋅h.

Vidi još uredi

Reference uredi

  1. ^ 6,241509126(38)×1018 is the reciprocal of the 2014 CODATA recommended value 1,6021766208(98)×10−19 for the elementary charge in coulomb.
  2. ^ a b „SI Brochure (2019)” (PDF). SI Brochure. BIPM. str. 127. Pristupljeno 23. 5. 2019. 
  3. ^ The "International Coulomb" was defined in modification of the International System of Electrical and Magnetic Units by the International Conference on Electrical Units and Standards (London, 1908) and adopted into the International System of Units in 1948. The name coulomb had already been used in earlier systems proposed by the British Science Association, hence the qualifier "international".
  4. ^ „A Turning Point for Humanity: Redefining the World’s Measurement System, page Ampere: Introduction”. nist.gov. NIST. Pristupljeno 10. 3. 2022. 
  5. ^ „BIPM statement: Information for users about the proposed revision of the SI” (PDF). Arhivirano (PDF) iz originala 21. 1. 2018. g. Pristupljeno 5. 5. 2018. 
  6. ^ „Decision CIPM/105-13 (October 2016)”. Arhivirano iz originala 24. 8. 2017. g. Pristupljeno 31. 8. 2017. 
  7. ^ „SI Brochure, Appendix 1” (PDF). BIPM. str. 144. 
  8. ^ „SI brochure (2019)” (PDF). SI Brochure. BIPM. str. 130. Pristupljeno 23. 5. 2019. 
  9. ^ „SI brochure (2019)” (PDF). SI Brochure. BIPM. str. 132. Pristupljeno 23. 5. 2019. 
  10. ^ „2018 CODATA Value: elementary charge”. The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20. 5. 2019. Pristupljeno 2019-05-20. 
  11. ^ W. Thomson, et al. (1873) "First report of the Committee for the Selection and Nomenclature of Dynamical and Electrical Units," Report of the 43rd Meeting of the British Association for the Advancement of Science (Bradford, September 1873), pp. 222–225. From p. 223: "The "ohm," as represented by the original standard coil, is approximately 109 C.G.S. units of resistance; the "volt" is approximately 108 C.G.S. units of electromotive force; and the "farad" is approximately 1/109 of the C.G.S. unit of capacity."
  12. ^ (Anon.) (September 24, 1881) "The Electrical Congress," The Electrician, 7 .
  13. ^ Donald Fenna, A Dictionary of Weights, Measures, and Units, Oxford University Press (2002), 51f.
  14. ^ „2018 CODATA Value: Faraday constant”. The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20. 5. 2019. Pristupljeno 2019-05-20. 
  15. ^ Martin Karl W. Pohl. „Physics: Principles with Applications” (PDF). DESY. Arhivirano iz originala (PDF) 2011-07-18. g. 
  16. ^ Hasbrouck, Richard. Mitigating Lightning Hazards Arhivirano 2013-10-05 na sajtu Wayback Machine, Science & Technology Review May 1996. Retrieved on 2009-04-26.
  17. ^ Classic (LR6) Arhivirano na sajtu Wayback Machine (29. jul 2013) datasheet from energizer.com
  18. ^ „What are UM3 Batteries?”. Ask Media Group, LLC. Pristupljeno 29. 3. 2020. 
  19. ^ How to do everything with digital photography – David Huss, str. 23, na sajtu Gugl knjige, "The capacity range of an AA battery is typically from 1100–2200 mAh."

Literatura uredi

Spoljašnje veze uredi

  •   Mediji vezani za članak Kulon na Vikimedijinoj ostavi
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Кулон&oldid=27549145”