coulomb (vaak afgekort als C) is de SI-eenheid van elektrische lading. De naam eert de Franse natuurkundige Charles-Augustin de Coulomb, die in de late 18e eeuw fundamenteel werk verrichtte op het gebied van elektrische krachten.

Definitie

Technisch gedefinieerd is de coulomb de hoeveelheid elektrische lading die wordt overgedragen door een stroom van 1 ampère tijdens 1 seconde. Dit wordt vaak kort weergegeven met de relatie:

Q = I · t

waarbij Q de elektrische lading in coulomb is, I de stroom in ampère en t de tijd in seconden.

Elementaire lading en elektronen

In metalen geleiders wordt de bewegende lading meestal door elektronen gedragen. In een elektrische draad zit de lading die beweegt in een deeltje dat elektron heet. Elk elektron draagt één negatieve elementaire lading.

Sinds de herdefinitie van het SI-stelsel in 2019 is de elementaire lading exact vastgelegd als e = 1,602176634×10−19 coulomb. Daarmee volgt:

  • de lading van een elektron: −1,602176634×10−19 C;
  • één coulomb komt overeen met ongeveer 6,241509074×1018 elementaire ladingen (elektronen of protonladingen).

Praktische voorbeelden

  • Een stroom van 1 ampère betekent dat er elke seconde 1 coulomb aan lading door een doorsnede van de geleider gaat. In tien seconden zijn dat dus 10 C.
  • Een stroom van 0,5 A gedurende 2 s transporteert Q = 0,5 · 2 = 1 C.
  • Omdat de lading van één elektron zo klein is, bevat 1 C een zeer groot aantal deeltjes (ongeveer 6,24×1018 elektronen).

SI-context en eenheden

De coulomb is geen basiseenheid in het SI-stelsel; hij is afgeleid van de basiseenheid ampère en de seconde (1 C = 1 A · s). Na de herziening van het SI-systeem in 2019 is de ampère gedefinieerd via de exacte waarde van de elementaire lading, waardoor de coulomb indirect ook nauwkeurig vastligt.

Geschiedenis en naamgeving

De eenheid is genoemd naar Charles-Augustin de Coulomb, die met zijn experimenten en de door hem geformuleerde wet (Coulombs wet) de basis legde voor de kwantitatieve studie van elektrische krachten.

Kernpunten

  • Symbolen en notatie: coulomb (C).
  • Relatie: 1 C = 1 A · 1 s en Q = I · t.
  • Verband met elementaire lading: e = 1,602176634×10−19 C (exact), dus 1 C ≈ 6,241509074×1018 elementaire ladingen.
  • Coulomb kan positief of negatief zijn, afhankelijk van of het om positieve of negatieve dragers gaat.