InfopediaBot: Bot: AI generace (gemini-2.5-pro + Cache)

2025-12-13T07:43:34Z

Bot: AI generace (gemini-2.5-pro + Cache)

Nová stránka

{{K rozšíření}}
{{Infobox Fyzikální jednotka
| název = coulomb
| značka = C
| veličina = [[Elektrický náboj]]
| soustava = [[Mezinárodní soustava jednotek|SI]]
| definice_si = 1 C je elektrický náboj rovný přesně 1 / (1,602 176 634 × 10⁻¹⁹) násobku [[elementární náboj|elementárního náboje]] ''e''.
| v_základních_jednotkách_si = A⋅s
| odvozeno_od = [[Charles-Augustin de Coulomb]]
}}

'''Coulomb''' (symbol '''C''') je hlavní [[jednotka]] [[elektrický náboj|elektrického náboje]] v [[Mezinárodní soustava jednotek|soustavě SI]]. Je pojmenována na počest francouzského [[fyzik|fyzika]] [[Charles-Augustin de Coulomb|Charlese-Augustina de Coulomba]] (1736–1806), který jako první formuloval [[Coulombův zákon]] popisující sílu působící mezi elektrickými náboji.

Jeden coulomb je definován jako celkový náboj, který projde vodičem, jímž protéká stálý [[elektrický proud]] jednoho [[ampér|ampéru]] po dobu jedné [[sekunda|sekundy]]. Jedná se o odvozenou jednotku SI, kterou lze vyjádřit pomocí základních jednotek jako ampérsekunda (A·s).

== 📜 Historie a definice ==
Pojem elektrického náboje a snahy o jeho kvantifikaci sahají až do 18. století. Práce vědců jako [[Benjamin Franklin]] nebo právě Charles-Augustin de Coulomb položily základy [[elektrostatika|elektrostatiky]]. Coulomb pomocí svých torzních vah přesně změřil síly mezi nabitými tělesy a formuloval zákon, který nese jeho jméno.

Jednotka coulomb byla formálně zavedena v roce 1881 na Mezinárodním elektrickém kongresu v [[Paříž]]i jako součást praktické soustavy jednotek CGS.

=== 🏛️ Starší definice (před rokem 2019) ===
Před [[Redefinice základních jednotek SI (2019)|redefinicí základních jednotek SI v roce 2019]] byl coulomb definován nepřímo prostřednictvím ampéru. Ampér byl definován na základě [[elektromagnetická síla|silového působení]] mezi dvěma nekonečně dlouhými, rovnoběžnými vodiči ve [[vakuum|vakuu]]. Coulomb byl poté definován jako náboj, který projde průřezem vodiče za jednu sekundu při proudu jednoho ampéru. Tato definice byla závislá na mechanickém měření síly, což omezovalo její přesnost.

=== 🏛️ Současná definice (od roku 2019) ===
S platností od 20. května 2019 došlo k zásadní změně v definicích základních jednotek SI. Nově je definice založena na fixaci hodnoty fundamentální fyzikální konstanty – [[elementární náboj|elementárního náboje]] ''e'' (náboj jednoho [[proton]]u, resp. absolutní hodnota náboje jednoho [[elektron]]u).

Hodnota elementárního náboje byla stanovena jako přesná:
:''e'' = 1,602 176 634 × 10⁻¹⁹ C

Z této definice je následně odvozen coulomb:
:'''1 C = 1 / (1,602 176 634 × 10⁻¹⁹) ''e'''''

To znamená, že jeden coulomb odpovídá náboji přibližně 6,241 509 074 × 10¹⁸ elementárních nábojů. Tato nová definice je mnohem přesnější a stabilnější, protože není závislá na experimentálním uspořádání, ale na neměnné přírodní konstantě. Z této definice je následně odvozen i [[ampér]].

== ⚙️ Vlastnosti a převody ==
Coulomb je koherentní jednotkou v soustavě SI a je přímo spojen s dalšími elektrickými a fyzikálními jednotkami.

* '''Vztah k ampéru a sekundě:''' Základní vztah definuje náboj (Q) pomocí proudu (I) a času (t):
:''Q'' = ''I'' ⋅ ''t''
:1 C = 1 [[ampér|A]] ⋅ 1 [[sekunda|s]]

* '''Vztah k faradu a voltu:''' V kontextu [[kondenzátor]]ů je coulomb náboj, který při napětí jednoho [[volt]]u vytvoří na kondenzátoru [[kapacita (elektřina)|kapacitu]] jednoho [[farad]]u.
:''Q'' = ''C''<sub>kapacita</sub> ⋅ ''U''
:1 C = 1 [[farad|F]] ⋅ 1 [[volt|V]]

* '''Vztah k joulu a voltu:''' Vztah k [[práce (fyzika)|práci]] a [[energie|energii]] je dán definicí voltu. Jeden [[joule]] práce je vykonán při přemístění náboje jednoho coulombu v [[elektrické pole|elektrickém poli]] o [[elektrický potenciál|potenciálním rozdílu]] jednoho voltu.
:''W'' = ''Q'' ⋅ ''U''
:1 [[joule|J]] = 1 C ⋅ 1 V

=== 🔄 Převody na jiné jednotky ===
V praxi, zejména u [[akumulátor|baterií]] a [[akumulátor|akumulátorů]], se často používá jednotka '''[[ampérhodina]]''' (Ah) nebo '''miliampérhodina''' (mAh).
* 1 Ah = 3 600 C (protože 1 hodina = 3 600 sekund)
* 1 mAh = 3,6 C

Další historickou jednotkou je '''[[Faradayova konstanta]]''', která představuje náboj jednoho [[mol]]u elektronů.
* 1 mol elektronů ≈ 96 485 C

V atomové a částicové fyzice se jako jednotka náboje používá '''[[elementární náboj]]''' (e).
* 1 C ≈ 6,241 509 × 10¹⁸ e

== 🌍 Praktické příklady a řády velikosti ==
Jeden coulomb je z hlediska běžné [[elektrostatika|elektrostatiky]] velmi velká jednotka náboje. Dva bodové náboje o velikosti +1 C umístěné ve vakuu jeden [[metr]] od sebe by se odpuzovaly silou přibližně 9 × 10⁹ [[newton]]u, což odpovídá [[tíha|tíze]] tělesa o [[hmotnost]]i přibližně 900 000 tun.

* Náboj jednoho [[elektron]]u: −1,602 × 10⁻¹⁹ C
* Náboj jednoho [[proton]]u: +1,602 × 10⁻¹⁹ C
* Náboj, který vznikne třením skleněné tyče o hedvábí, je v řádu nanocooulombů (nC) až mikrocooulombů (μC).
* Typický [[blesk]] přenese náboj v řádu desítek coulombů (např. 15–30 C).
* Běžná 1,5V [[AA baterie|tužková baterie]] (alkalická) s kapacitou 2000 mAh má celkový náboj 2000 mAh = 2 Ah = 7 200 C.
* [[Akumulátor]] v moderním [[chytrý telefon|chytrém telefonu]] s kapacitou 4000 mAh má náboj 4 Ah = 14 400 C.
* Standardní 100wattová [[žárovka]] napájená ze sítě 230 V odebírá proud přibližně 0,43 A. Za jednu hodinu jí projde náboj cca 0,43 A × 3600 s ≈ 1 560 C.

== 💡 Pro laiky ==
Představte si elektrický proud jako vodu tekoucí hadicí.
* '''Proud''' (měřený v [[ampér|ampérech]]) je množství vody, které proteče hadicí každou sekundu. Je to tedy "rychlost toku".
* '''Náboj''' (měřený v coulombech) je celkové množství vody, které hadicí proteklo za určitý čas.

Pokud hadicí teče voda rychlostí jednoho litru za sekundu (to by byl náš "jeden ampér"), a necháte ji téct po dobu jedné sekundy, proteče celkem jeden litr vody. Tento jeden litr je v naší analogii "jeden coulomb". Pokud by voda tekla deset sekund, proteklo by celkem deset litrů, tedy "deset coulombů".

Coulomb je tedy jednoduše "balíček" elektrického náboje. Všechny elektrické jevy, od jiskry statické elektřiny až po napájení města, jsou způsobeny pohybem nebo nahromaděním těchto "balíčků" náboje. Jeden coulomb je obrovský balík, který obsahuje více než šest trilionů (6 × 10¹⁸) jednotlivých elektronů.

{{DEFAULTSORT:Coulomb}}
{{Aktualizováno|datum=13.12.2025}}
[[Kategorie:Jednotky SI]]
[[Kategorie:Jednotky elektrického náboje]]
[[Kategorie:Fyzikální jednotky]]
[[Kategorie:Vytvořeno Gemini 2.5 Pro]]

Coulomb - Historie editací

InfopediaBot: Bot: AI generace (gemini-2.5-pro + Cache)