คูลอมบ์

คูลอมบ์ (อังกฤษ: coulomb ย่อ: C) เป็นหน่วยวัดประจุไฟฟ้าในระบบหน่วยระหว่างประเทศ ตั้งชื่อตามชาร์ล-โอกุสแต็ง เดอ กูลง นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส สำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศให้คำนิยามไว้ว่า หนึ่งคูลอมบ์ คือ ปริมาณประจุไฟฟ้าที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าหนึ่งแอมแปร์คูณด้วยเวลาหนึ่งวินาที

${\displaystyle 1~{\text{C}}=1~{\text{A}}\cdot 1~{\text{s}}}$

นอกจากนี้ หนึ่งคูลอมบ์ยังหมายถึงประจุไฟฟ้าที่สะสมในตัวเก็บประจุซึ่งมีความจุ 1 ฟารัด และวางต่อคร่อมความต่างศักย์ 1 โวลต์

${\displaystyle 1~{\text{C}}=1~{\text{F}}\cdot 1~{\text{V}}}$

ปริมาณประจุไฟฟ้า 1 C มีค่าเท่ากับจำนวนโปรตอน 6.242×10¹⁸ ตัว หรือ 1.036×10⁻⁵ mol ส่วน −1 C มีค่าเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอน 6.242×10¹⁸ ตัว

นิยาม

ระบบหน่วยระหว่างประเทศให้นิยามของหน่วยคูลอมบ์ไว้ว่าเป็นจำนวนประจุสะสมเนื่องจากกระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์ใน 1 วินาที หรือ 1 C = 1 A × 1 s. โดยที่ 1 วินาที มีความสัมพันธ์กับความถี่ของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากอะตอมซีเซียม และกระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์ นิยามตามแรงระหว่างแท่งลวดที่มีกระแสไหลผ่าน ตามกฎแรงของแอมแปร์ (Ampère's force law)

การแปลงหน่วยและข้อควรรู้

• หนึ่งคูลอมบ์เป็นขนาดของประจุไฟฟ้า คิดเป็นจำนวนโปรตอนหรืออิเล็กตรอนอย่างหนึ่งอย่างใด 6.24150934(14)×10^¹⁸ ตัว อนึ่งค่า 6.24150934(14)×10^¹⁸ คือส่วนกลับของประจุมูลฐานหรือประจุต่อโปรตอน/อิเล็กตรอนหนึ่งตัว ซึ่งมีค่า 1.602176565(35)×10^⁻¹⁹
• ปริมาณประจุไฟฟ้าต่อสสารหนึ่งโมล (ซึ่งมีปริมาณอนุภาคเท่ากับ 6.022×10²³ ตัว หรือเท่ากับเลขอาโวกาโดร) คือค่าคงตัวของฟาราเดย์ มีค่าเท่ากับ 96485.3399 คูลอมบ์เทียบเท่ากับอนุภาค 1.036 × N_A×10⁻⁵ ตัว โดย N_A เป็นเลขอาโวกาโดร
• หนึ่งแอมแปร์-ชั่วโมง เท่ากับ 3600 C ∴ 1 mA⋅h = 3.6 C.
• หนึ่งสแตตคูลอมบ์ (statC) ซึ่งเป็นหน่วยประจุไฟฟ้าในระบบซีจีเอส มีค่าเท่ากับ 3.3356×10⁻¹⁰ C หรือประมาณหนึ่งในสามของนาโนคูลอมบ์
• ไฟฟ้าสถิตจากการถูวัตถุด้วยกันมีค่าเพียงระดับไมโครคูลอมบ์
• ปริมาณประจุไฟฟ้าอันเนื่องมาจากสายฟ้ามีค่าประมาณ 15 C บางทีอาจสูงได้ถึง 350 C
• ปริมาณประจุไฟฟ้าที่จ่ายจากแบตเตอรี่แอลคาไลน์ขนาด AA มีค่าประมาณ 5 kC = 5000 C ≈ 1400 mA⋅h

หมายเหตุ

1. ในวงการวิทยาศาสตร์ (และสำนักวิทยาศาสตร์ ราชบัณฑิตยสภา) นิยมใช้ คูลอมบ์ แบบภาษาอังกฤษ ไม่นิยมอ่าน กูลง แบบภาษาฝรั่งเศส โปรดดู พจนานุกรมศัพท์เทคโนโลยีสารสนเทศฉบับราชบัณฑิตยสภา คลังคำศัพท์ไทย ของ สวทช. และเอกสารวิชาการอื่นประกอบ
2. หลักการเขียนคำทับศัพท์ภาษาฝรั่งเศสของราชบัณฑิตยสภา โดยสำนักศิลปศาสตร์ ฉบับ พ.ศ. 2554 และ 2535 ถอดรูปตรงกัน

อ้างอิง

1. "SI Brochure, Appendix 1," (PDF). BIPM. p. 144.
2. BIPM. "A concise summary of the International System of Units" (PDF). สืบค้นเมื่อ 5 เมษายน 2561. Check date values in: |access-date= (help)
3. "SI brochure, section 2.2.2". BIPM.
4. "SI brochure, section 2.2.1.3". BIPM.
5. "SI brochure, section 2.2.1.4". BIPM.
6. Martin Karl W. Pohl. "Physics: Principles with Applications" (PDF). DESY.
7. Hasbrouck, Richard. Mitigating Lightning Hazards, Science & Technology Review May 1996. Retrieved on 2009-04-26.
8. How to do everything with digital photography – David Huss, p. 23, ที่ Google Books, "The capacity range of an AA battery is typically from 1100–2200 mAh."