쿨롱

쿨롱(coulomb, 기호 C) 또는 쿨롬은 국제단위계의 전하의 단위다. 1C은 1A(암페어)의 전류가 1초 동안 흐를 때 이동하는 전하의 양이다. 샤를 드 쿨롱(Charles Augustin de Coulomb, 1736 - 1806)의 이름을 땄다. 국제단위계에서는 초와 암페어의 곱인 유도 단위로 취급한다.

정의

1쿨롬은 전류 1암페어가 1초 동안 흘렀을 때 이동한 전하의 양이다. 즉, 단위시간 당의 전하의 양이다.

1C = 1A ×1s

쿨롬은 원칙적으로 전자나 기본 전하의 전하량에 의해 정의될 수 있다. 조지프슨 상수(Josephson constant) KJ(CIPM(1988), Recommendation 2, PV 56; 19)와 폰클리칭 상수(von Klitzing constant) Rk(CIPM (1988), Recommendation 2, PV 56; 20)의 값을 관례적으로 (KJ ≡ 4.835 979×10¹⁴Hz/V and RK ≡ 2.5812807×10⁴ Ω)를 사용하기 때문에, 이 값을 이용해서 쿨롬을 기본 전하의 약 6.24150962915265×10¹⁸배로 정의할 수도 있으나, 현재 이러한 정의는 쓰이지 않고 있다. 다만, 2015년 경에 쿨롬을 이렇게 재정의하는 계획이 진행 중이다.

변환

• 전자 1 몰(약6.022×10²³, 또는 아보가드로 수)의 전하 (곱하기 −1)을 패러데이 상수

F=96.4853415 kC

라고 부른다. 즉, 아보가드로 수 (NA)를 기준으로 나타내면, 1쿨롬은 대략 1.036 × NA × 10⁻⁵개의 기본전하이다.

• 1 암페어 시간 (A · h)은 3600 쿨롬과 같다.
• 기본 전하는 약 160.2176 zC이다.

쿨롬의 법칙

물질을 이루는 원자는 전자와 양성자, 중성자 같은 하위 구조로 이루어진다. 전자와 양성자는 고유한 전기적 성질인 전하를 가지고 있다. 전하를 가진 물체가 서로 가까이 있을 때 밀거나 당기는 힘의 크기를 식으로 나타낸 것이 쿨롬의 법칙이다.

전하량

물체가 띠고 있는 전체 전하량을 나타내는 단위로 C을 쓴다. 한 개의 양성자나 전자가 가지는 전하량의 크기는 1.6x10⁻¹⁹C으로 같지만 부호는 다르다. 즉, 전자는 음의 전하를 가져 전하량이 -1.6x10⁻¹⁹C이다. 양성자 한 개와 전자 한 개로 이루어진 원자의 전하량은 결국 0C이다. 전하량이 1C인 물체에는 양성자가 전자보다 1/(1.6x10⁻¹⁹) = 6.25x10¹⁸개 더 많다고 생각할 수 있다.

참고자료

• 〈쿨롬〉, 《두산백과》
• 〈쿨롬〉, 《위키백과》

같이 보기

• 쿨롱의 법칙
• 전하

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