Я слышал, как на уроках физики говорили, что кулон «это большой заряд ». И я верю в это; большинство задач, которые я до сих пор решал в классе, связаны с зарядами порядка микрокулонов (или, иногда, нано или милли). Но я все еще не понимаю смысл масштаба, с которым я работаю.
Итак, позвольте мне спросить:
Число Авогадро ; один электрон имеет заряд С, так моль однократно ионизированного материала несет суммарный заряд 1 Кл.
Чтобы нести такой большой заряд, вам нужна большая емкость или большое напряжение, так как . Объекта с емкостью 1 мФ и напряжением 1000 В было бы достаточно, или емкостью 1 Ф с 1 В. Разница между ними заключается в количестве накопленной энергии, которое выглядит как - таким образом, при том же количестве заряда больший конденсатор будет иметь меньше запасенной энергии.
И это намек на часть вопроса «убьет ли это меня»: вас убивает не заряд, а текущий ток. Если у вас есть заряженный предмет с низким потенциалом, ток через ваше тело будет медленным — и вы выживете. Но если напряжение высокое, оно легко преодолеет сопротивление вашей кожи и даст вам всемогущий толчок, которого может быть достаточно, чтобы убить вас.
Так каков размер сферы с емкостью 1 Ф? Емкость шара , поэтому вам понадобится радиус около м - совсем немного больше Земли. Сфера радиусом 1 м с зарядом в 1 Кл будет иметь потенциал около 1 ГВ. Это очень большое напряжение - если бы вы могли даже поддерживать этот потенциал (не в обычной атмосфере), прикосновение к нему убило бы вас.
Можно создать суперконденсаторы, в которых два проводника расположены очень близко друг к другу, а между ними имеется диэлектрический слой, который обеспечивает очень высокую емкость в небольшом корпусе. Такое устройство можно легко зарядить кулоновским зарядом, хотя это и не суммарный заряд (одна пластина будет положительной, а другая отрицательной). И сможет ли такой конденсатор нанести вам смертельный удар, опять же будет зависеть от емкости.
Много заряда относительно. Вот химический взгляд. Число Фарадея дает заряд, удерживаемый 1 молем электронов: 96 485 Кл. Следовательно, 1 кулон равен 1/96485 моля электронов или около родинки. Исходя из этого, вы можете сделать вывод, что любой корродированный объект разумного размера образовался при прохождении через него заряда не менее 1 кулона.
Другой точкой сравнения может быть размышление о том, сколько заряда в маленькой батарее. По данным Google, типичные батареи типа АА имеют емкость 400-900 мАч. мАч — странная единица измерения заряда, но она очень полезна для преобразования тока, емкости и времени. По сути, 400 мАч — это количество заряда, переданного током 400 мА за 1 час (или 200 мА за 2 часа, 800 мА за 0,5 часа и т. д., следовательно, его полезность). Поскольку 1 А определяется как 1 Кл/с, для пропускания тока силой 400 мА в течение 1 ч требуется . Итак, в следующий раз, когда вы захотите представить себе 1 C заряда, подумайте о батарее AA и разделите на 1000.
Достаточно много. Чтобы дать вам представление, представьте, что если вы зарядите два теннисных мяча положительным зарядом в 51 кулон каждый и поместите один из них в центр Земли , мяч на поверхности навсегда избежит земного притяжения.
Действительно, 1 кулон заряда — это огромный заряд.
Согласно Wikipedia.org, статья: Молния
Средний разряд отрицательной молнии несет электрический ток силой 30 000 ампер и передает 15 кулонов электрического заряда и 1 гигаджоуль энергии.
Молнии, которые мы обычно видим, являются отрицательными молниями, и эти молнии переносят заряд в 15 кулонов . Этот заряд настолько велик, что при ударе молнии окружающий воздух нагревается в 5 раз сильнее, чем поверхность Солнца. Теперь вы можете себе представить, насколько огромен этот заряд.
Хотя в приведенном выше случае речь идет о 15 кулонах, 1 кулон заряда все равно будет довольно большим, примерно 1/15 заряда, переносимого молнией.
Джон Кастер
dmckee --- котенок экс-модератор
0xB00B
насу