电荷
关于电荷换算
电荷是物质的基本属性,正是它让物质受到电磁力的作用。电荷量衡量的是电的多少,也就是流动或储存的电荷数量。电荷分为正、负两种,分别由质子和电子携带,异种电荷相吸,同种电荷相斥。从静电、化学键到各种电子器件,一切电现象都建立在这一基本属性之上。
国际单位是库仑(C),定义为 1 安培电流在 1 秒内输运的电荷量。不过对电池来说,安时(Ah)和毫安时(mAh)更常用,因为它们直接反映电池在给定电流下能供电多久。要正确进行电池选型,必须理解电荷(Ah)与能量(Wh)之间的关系——只有把电压考虑进去,电池之间的比较才有意义。
本转换器涵盖电子、电池应用和电化学计算中所有标准的电荷单位。
常用电荷换算
| 从 | 到 | 乘以 |
|---|---|---|
| Ah | C | 3,600 |
| C | Ah | 0.000278 |
| mAh | Ah | 0.001 |
| Ah | mAh | 1,000 |
| mAh | C | 3.6 |
| C | mAh | 0.278 |
| C | μC(微库仑) | 10⁶ |
| C | 基本电荷 (e) | 6.242 × 10¹⁸ |
| 法拉第 | C | 96,485 |
电荷单位参考
库仑(C) – 电荷的国际单位,以量化静电力的查尔斯-奥古斯丁·库仑命名。1 库仑等于 1 安培电流持续 1 秒所输运的电荷量(1 C = 1 A·s),约相当于 6.24 × 10¹⁸ 个基本电荷(电子或质子)。一次典型闪电转移 15-350 库仑,而静电击打只涉及微库仑量级。
安时(Ah) – 1 安培电流持续 1 小时,等于 3,600 库仑。这是较大电池的标准容量单位:汽车蓄电池(50-100 Ah)、电动工具电池(2-12 Ah)、电助力自行车电池(10-20 Ah)。计算续航时间:小时数 = Ah ÷ 电流。容量与放电倍率有关,厂商通常会标明 C 倍率条件。
毫安时(mAh) – 安时的 1/1000(3.6 库仑)。便携设备电池的通用规格。智能手机:3,000-5,000 mAh。平板:5,000-15,000 mAh。AA 碱性电池:约 2,500 mAh。18650 锂电芯:2,500-3,500 mAh。比较电池时务必在相同电压下进行;电压不同时,用 Wh 衡量更有意义。
基本电荷(e) – 电荷的基本单位,等于一个质子所带的电荷量(也等于一个电子电荷量的大小)。1 e = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ C,自 2019 年起为精确定义值。一切可观测电荷都是 e 的整数倍。夸克带有分数电荷(⅓e、⅔e),但从未被单独观测到。
法拉第(F) – 1 摩尔电子所带的电荷量,等于 96,485.33 C(阿伏伽德罗常数 × 基本电荷)。这在电化学中至关重要:电镀 1 摩尔一价金属需要 1 法拉第。以确立电解定律的迈克尔·法拉第命名。