Culombio

El culombio^[1]​ o coulomb^[2]​ (pronunciación en francés: /kulɔ̃/; símbolo: C) es la unidad derivada del sistema internacional para la medida de la magnitud física de cantidad de electricidad (carga eléctrica). Nombrada en honor del físico francés Charles-Augustin de Coulomb.

Se define como la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente eléctrica de un amperio de intensidad.

Desde la 26ª Conferencia General de Pesas y Medidas en el Sistema Internacional de Unidades la carga elemental se define como 1,602 176 634 × 10^-19 C, sin incertidumbre, y el culombio y el amperio se definen en función de esta carga elemental.^[3]​ Dado que la carga del electrón es de la misma magnitud que la del protón, pero negativa, se necesitan 6,241 509 074 460 763 × 10¹⁸ electrones para reunir un culombio de carga negativa.

También puede expresarse en términos de capacidad (F, faradio) y tensión (V, voltio), según la relación:

obtenida directamente de la definición de faradio.

En 1861, los dos ingenieros eléctricos ingleses Josiah Latimer Clark y Charles Tilston Bright propusieron el farad como unidad de carga eléctrica en honor al físico inglés Michael Faraday. Sin embargo , en 1881, el Congreso Internacional de Electricidad estableció el culombio como unidad de carga eléctrica y el faradio como unidad de capacitancia eléctrica.

La definición actual del Culombio mediante la determinación de la carga elemental se decidió el 16 de noviembre de 2018 en la 26ª Conferencia General de Pesos y Medidas y entró en vigor el 20 de mayo de 2019. Anteriormente, el amperio se definía en términos de la fuerza de Lorentz de la corriente eléctrica y el coulomb como un amperio por segundo.

Aunque el culombio es una unidad derivada del Sistema Internacional, en las baterías eléctricas es muy frecuente utilizar la unidad Ah (amperio-hora), que refleja la cantidad de carga total que puede acumular la batería.

La equivalencia es:

${displaystyle 1 mathrm {C} =0,0002777 mathrm {A} cdot mathrm {h} =0,2777 mathrm {mA} cdot mathrm {h} }$

${displaystyle 1 mathrm {A} cdot mathrm {h} =3600 mathrm {C} }$

${displaystyle 1 mathrm {mA} cdot mathrm {h} =3,6 mathrm {C} }$

A continuación una tabla de los múltiplos y submúltiplos del Sistema Internacional de Unidades.

Según la ley de Coulomb, dos cargas eléctricas puntuales de un coulomb cada una y separadas un metro en el vacío ejercen entre sí una fuerza de unos 9 × 10⁹ N, aproximadamente el peso de la tierra sobre un objeto de 900.000.000 kg.

cálculo: ${displaystyle F=k_{mathrm {C} } imes {frac {|Q_{mathrm {a} } imes Q_{mathrm {b} }|}{d^{2}}}}$ con ${displaystyle Q_{mathrm {a} }}$ y ${displaystyle Q_{mathrm {b} }}$ las cargas de dos cuerpos a y b en coulombs, siendo :

En la práctica, el culombio es una unidad demasiado grande para expresar cantidades de carga estática y, por lo general, se reemplaza por sus submúltiplos, como miliculombios (mC), microculombios (μC) o nanoculombios (nC).