Apa Itu Coulomb?

Coulomb adalah ukuran muatan listrik dan didefinisikan sebagai muatan yang mengalir dengan arus konstan sebesar satu ampere (1 amp) selama satu detik. Muatan dapat berupa positif atau negatif. Ini setara dengan 6.241 x 1018 elektron. Ide coulomb berguna dalam elektrokimia dan fisika.
Sifat dalam listrik sering dibandingkan dengan fisika air dalam pipa atau sungai. Dalam analogi ini, amp, atau arus listrik, adalah laju aliran air, dan coulomb adalah jumlah air yang diangkut selama periode waktu tertentu. Dalam keadaan sehari-hari, kebanyakan orang menyibukkan diri dengan voltase yang dibutuhkan alat atau watt bola lampu pengganti. Aliran muatan yang sebenarnya atau coulomb yang digunakan hanya penting ketika tiba waktunya untuk membayar tagihan listrik.

Muatan listrik tidak sama dengan elektron. Elektron adalah partikel subatom yang membawa muatan. Dalam sepotong logam, elektron cukup longgar ditahan di tempatnya oleh proton, inti atom yang bermuatan positif. Setelah potensial atau tegangan diterapkan, elektron bergeser dengan cara yang seragam, dan muatan ditransfer selama ada perbedaan potensial antara ujung logam, seperti sungai yang membutuhkan penurunan vertikal untuk mengalir.

Karena muatan satu coulomb sama dengan jumlah muatan 6.241 x 1018 elektron, maka muatan satu elektron adalah kebalikannya: 1 dibagi 6.241 x 1018 elektron per coulomb. Muatan pada satu elektron adalah 1.602 x 10-19 coulomb. Robert Millikan memenangkan hadiah Nobel 1923 untuk karyanya dalam mengukur muatan elektron.

Pemindahan muatan yang paling umum terjadi dalam rangkaian listrik rumah tangga. Sebuah konduktor logam, biasanya kawat tembaga, digunakan untuk mentransfer listrik dari pasokan rumah ke lampu. Saat sakelar lampu dihidupkan, lampu langsung muncul. Hal ini terjadi karena muatan sebenarnya bergerak lebih cepat daripada elektron. Itu juga bergerak ke arah yang berlawanan.

Beberapa padatan mentransfer muatan sebagai proton bermuatan positif. Kadang-kadang, pembawa muatan padatan ini digambarkan sebagai lubang elektron, atau di mana elektron seharusnya berada. Semikonduktor yang digunakan dalam elektronik sering dibuat dari bahan pembawa muatan positif. Dalam bahan ini, muatan bergerak ke arah yang sama dengan pembawa muatan. Larutan elektrolit, larutan mineral terlarut atau zat lain, membawa muatan dalam dua arah, karena ion bermuatan negatif akan berjalan satu arah dan ion bermuatan positif akan berjalan sebaliknya.

Coulomb digunakan dalam perhitungan yang melibatkan elektrokimia dan oleh fisikawan yang mempelajari listrik dan magnet. Masalah kimia sekolah menengah umum akan menanyakan berapa banyak logam yang diendapkan ke substrat dalam bak pelapisan logam, mengingat arus listrik dan lama waktu arus diterapkan. Masalah fisika menggunakan coulomb mungkin berkaitan dengan efisiensi panel fotovoltaik, yang mengubah energi foton menjadi listrik.