Coulomb - Coulomb

Pour d'autres utilisations, voir Coulomb (homonymie) .
Coulomb
Système d'unité Unité dérivée du SI
Unité de Charge électrique
symbole C
Nommé après Charles-Augustin de Coulomb
Conversions
1 C dans ... ... est égal à ...
   Unités de base SI    A ⋅ s
   Unités CGS    2 997 924 580 statC
   Unités atomiques    6,241 509 074 e × 10 18^

Le coulomb (symbole : C ) est l' unité de charge électrique du Système international d'unités (SI) . Dans le cadre de la redéfinition 2019 des unités de base SI , entrée en vigueur le 20 mai 2019, le coulomb est exactement 1/(1,602 176 634 × 10 −19 ) charges élémentaires . Le même nombre d' électrons a la même amplitude mais un signe de charge opposé, c'est-à-dire une charge de -1 C.

Nom et notation

Le coulomb doit son nom à Charles-Augustin de Coulomb . Comme avec chaque SI unité nommée pour une personne, son symbole commence par une majuscule lettre (C), mais lorsqu'il est écrit en pleine il suit les règles de capitalisation d'un nom commun ; c'est-à-dire que " coulomb " prend une majuscule au début d'une phrase et dans les titres, mais est autrement en minuscule.

Définition

Le système SI définit le coulomb en termes d' ampère et de seconde : 1 C = 1 A × 1 s. La redéfinition de 2019 de l'ampère et des autres unités de base SI a fixé la valeur numérique de la charge élémentaire lorsqu'elle est exprimée en coulombs, et a donc fixé la valeur du coulomb lorsqu'elle est exprimée en multiple de la charge fondamentale (les valeurs numériques de ces quantités sont les inverses multiplicatifs les uns des autres). L'ampère est défini en prenant la valeur numérique fixe de la charge élémentaire e à1,602 176 634 × 10 −19 coulombs.

Ainsi, un coulomb est la charge d'environ 6 241 509 074 460 762 607 .776 charges élémentaires , où le nombre est l' inverse de1,602 176 634 × 10 −19  C . Il est impossible de réaliser exactement 1 C de charge, puisque le nombre de charges élémentaires n'est pas un entier.

En 1878, l' Association britannique pour l'avancement des sciences avait défini le volt, l'ohm et le farad, mais pas le coulomb. En 1881, le Congrès électrique international , maintenant la Commission électrotechnique internationale (CEI), a approuvé le volt comme unité de force électromotrice, l'ampère comme unité de courant électrique et le coulomb comme unité de charge électrique. À cette époque, le volt était défini comme la différence de potentiel [c'est-à-dire ce qu'on appelle aujourd'hui la « tension (différence) »] aux bornes d'un conducteur lorsqu'un courant d'un ampère dissipe un watt de puissance. Le coulomb (plus tard « coulomb absolu » ou « abcoulomb » pour l'homonymie) faisait partie du système d'unités de l' UEM . Le « coulomb international » basé sur des spécifications de laboratoire pour sa mesure a été introduit par la CEI en 1908. L'ensemble des « unités reproductibles » a été abandonné en 1948 et le « coulomb international » est devenu le coulomb moderne.

préfixes SI

SI multiples de coulomb (C)
Sous-multiples Multiples
Valeur symbole SI Nom Valeur symbole SI Nom
10 -1 C c.c. décicoulomb 10 1 C daC décacoulomb
10 -2 C cC centicoulomb 10 2 C hC hectocoulomb
10 -3 C mC millicoulomb 10 3 C kC kilocoulomb
10 -6 C µC microcoulomb 10 6 C MC mégacoulomb
10 -9 C NC nanocoulomb 10 9 C CG gigacoulomb
10 -12 C PC picocoulomb 10 12 C CT téracoulomb
10 -15 C fC femtocoulomb 10 15 C ordinateur pétacoulomb
10 -18 C ca attocoulomb 10 18 C CE exacoulomb
10 −21 C zC zeptocoulomb 10 21 C ZC zettacoulomb
10 -24 C yC yoctocoulomb 10 24 C YC yottacoulomb
Les multiples communs sont en gras.

Voir aussi Préfixe métrique .

Conversions

  • L'amplitude de la charge électrique d'une mole de charges élémentaires (environ6,022 × 10 23 , le nombre d'Avogadro) est connu comme une unité de charge de Faraday (étroitement liée à la constante de Faraday ). Un faraday équivaut96 485 .332 12 ...  coulombs. En termes de constante d'Avogadro ( N A ), un coulomb est égal à environ1,036 × 10 −5  mol  ×  N A charges élémentaires.
  • Un condensateur d'un farad peut contenir un coulomb pour une chute d'un volt .
  • Un ampère-heure équivaut à 3600 C, d'où1 mA⋅h = 3,6 C.
  • Un statcoulomb (statC), l' unité de charge électrostatique CGS obsolète (esu), est d'environ 3,3356 × 10 − 10  C ou environ un tiers d'un nanocoulomb.

Au quotidien

  • Les charges d'électricité statique provenant du frottement des matériaux sont généralement de quelques microcoulombs.
  • La quantité de charge qui traverse un éclair est généralement d'environ 15 °C, bien que pour les gros boulons, elle puisse atteindre 350 °C.
  • La quantité de charge qui traverse une pile alcaline AA typique de sa pleine charge à sa décharge est d'environ 5 kC = 5000 C 1400  mA⋅h .
  • Une batterie de smartphone typique peut contenir 10 800 coulombs (3000 milliampères-heures) d'électricité.

Voir également

Notes et références