¿Cuánto es un Coulomb, realmente?

el numero de avogadro es$6.02\cdot 10^{23}$; un solo electrón tiene una carga de$1.6\cdot 10^{-19}$entonces$1.04\cdot 10^{-5}$Los moles de material monoionizado tienen una carga neta de 1 C.

Para transportar tanta carga, necesita una gran capacitancia o un gran voltaje, ya que$Q=CV$. Sería suficiente un objeto con una capacitancia de 1 mF y un voltaje de 1000 V, o una capacitancia de 1 F con 1 V. La diferencia entre estos es la cantidad de energía almacenada, que va como$E=\frac12 CV^2 = \frac{Q^2}{2C}$- Entonces, para la misma cantidad de carga, un capacitor más grande tendrá menos energía almacenada.

Y esa es la pista de la parte de la pregunta "¿me matará?": no te mata la carga, sino el flujo de corriente. Si tiene un objeto cargado con un potencial bajo, el flujo de corriente a través de su cuerpo será lento y sobrevivirá. Pero si el voltaje es alto, superará fácilmente la resistencia de su piel y le dará una sacudida poderosa, posiblemente suficiente para matarlo.

Entonces, ¿cuál es el tamaño de una esfera con una capacitancia de 1 F? La capacitancia de una esfera es$4\pi\epsilon_0 r$, por lo que necesitaría un radio de aproximadamente$9\cdot 10^9$m - bastante más grande que la Tierra. Una esfera con un radio de 1 m, con una carga de 1 C, tendría un potencial de alrededor de 1 GV. Ese es un voltaje muy grande: si pudiera mantener ese potencial (no en una atmósfera ordinaria), tocarlo lo mataría.

Se pueden crear supercondensadores en los que dos conductores se acercan mucho, mientras que tienen una capa dieléctrica en el medio que produce una capacitancia muy alta en un paquete pequeño. Tal dispositivo se puede cargar fácilmente con un Coulomb, aunque eso no es una carga neta (una placa será positiva y la otra negativa). Y si un condensador de este tipo podría darte una descarga letal dependerá nuevamente de la capacitancia.

Mucha carga es relativa. Aquí hay una perspectiva química. El número de Faraday da la carga que tiene 1 mol de electrones: 96 485 C. Por lo tanto, 1 Coulomb es 1/96485 moles de electrones, o alrededor$10^{-5}$lunares Con base en esto, puede deducir que cualquier objeto corroído de un tamaño razonable se forma al pasar al menos 1 Coulomb de carga.

Otro punto de comparación sería pensar en cuánta carga hay en una batería pequeña. Según Google, las pilas AA típicas tienen una capacidad de 400-900 mAh. mAh es una unidad de carga extraña, pero es muy útil para convertir entre corriente, capacidad y tiempo. Esencialmente, 400 mAh es la cantidad de carga que pasa una corriente de 400 mA durante 1 hora (o 200 mA durante 2 horas, 800 mA durante 0,5 horas, etc., de ahí su utilidad). Dado que 1 A se define como 1 C/s, pasar una corriente de 400 mA durante 1 h requiere$0.4 \frac{C}{s} \times 3600s = 1440 C$. Entonces, la próxima vez que quieras imaginar 1 C de carga, piensa en una batería AA y divide por 1000.

Bastante. Para que te hagas una idea, piensa que si cargas dos pelotas de tenis con 51 culombios de carga positiva cada una y colocas una de ellas en el centro de la Tierra , la pelota en la superficie escapará para siempre de la gravedad terrestre.

De hecho, 1 culombio de carga es una carga enorme.

Según Wikipedia.org, Artículo: Rayo

Un rayo negativo promedio transporta una corriente eléctrica de 30,000 amperios y transfiere 15 culombios de carga eléctrica y 1 gigajulio de energía.

Los relámpagos que solemos ver son relámpagos negativos y estos relámpagos transfieren una carga de 15 culombios . Esta carga es tan grande que cuando cae un rayo calienta el aire circundante 5 veces más que la superficie del sol. Ahora puedes imaginar lo enorme que es esta carga.

Aunque el caso anterior es de 15 coulombs, 1 coulomb de carga aún sería bastante grande, aproximadamente 1/15 de la carga transportada por un rayo.