Kaj je Coulomb?

Kulon je merilo električnega naboja in je opredeljen kot naboj, ki teče s konstantnim tokom enega ampera (1 amper) v eni sekundi. Naboj je lahko pozitiven ali negativen. To je enakovredno 6.241 x 1018 elektronov. Ideja o kulonu je uporabna v elektrokemiji in fiziki.
Lastnosti električne energije se pogosto primerjajo s fiziko vode v ceveh ali rekah. V tej analogiji je amper ali ampera hitrost pretoka vode, kulon pa količina vode, ki se prevaža v določenem časovnem obdobju. V vsakdanjih okoliščinah se večina ljudi ukvarja z napetostjo, ki jo zahteva naprava, ali z močjo nadomestne žarnice. Dejanski pretok polnjenja ali uporabljeni kuloni so pomembni le, ko je čas za plačilo računa za elektriko.

Električni naboj ni isto kot elektron. Elektron je subatomski delec, ki nosi naboj. V kosu kovine elektrone dokaj ohlapno držijo protoni, pozitivno nabito jedro atoma. Ko se uporabi potencial ali napetost, se elektroni premikajo enakomerno in naboj se prenaša, dokler obstaja potencialna razlika med konci kovine, tako kot reka potrebuje navpični padec za pretok.

Ker je naboj enega kulona enak vsoti nabojev 6.241 x 1018 elektronov, je naboj enega elektrona obraten: 1 deljeno s 6.241 x 1018 elektronov na kulon. Naboj enega elektrona je 1.602 x 10-19 kulonov. Robert Millikan je leta 1923 prejel Nobelovo nagrado za svoje delo pri merjenju naboja elektrona.

Najbolj znan prenos naboja se zgodi v gospodinjskem električnem tokokrogu. Kovinski prevodnik, običajno bakrena žica, se uporablja za prenos električne energije iz hišnega napajanja na svetlobo. Ko je stikalo za luč vklopljeno, se lučka takoj prižge. To se zgodi, ker se naboj dejansko premika hitreje kot elektroni. Prav tako se premika v nasprotni smeri.

Nekatere trdne snovi prenašajo naboje kot pozitivno nabiti protone. Včasih so nosilci naboja teh trdnih snovi opisani kot elektronske luknje ali tam, kjer bi morali biti elektroni. Polprevodniki, ki se uporabljajo v elektroniki, so pogosto izdelani iz materialov, ki nosijo pozitiven naboj. V teh materialih se naboj premika v isti smeri kot nosilci naboja. Raztopine elektrolitov, raztopine raztopljenih mineralov ali drugih snovi nosijo naboje v dveh smereh, saj bodo negativno nabiti ioni potovali v eno smer, pozitivno nabiti pa v nasprotno.

Kulone uporabljajo pri izračunih, ki vključujejo elektrokemijo, in fiziki, ki preučujejo elektriko in magnetizem. Običajna srednješolska kemijska težava bo poizvedovala, koliko kovine je odloženo na substrat v kopeli s kovinsko prevleko, glede na jakost toka in trajanje toka. Fizični problem z uporabo kulonov se lahko nanaša na učinkovitost fotonapetostne plošče, ki pretvarja energijo fotonov v električno energijo.