Elektrický náboj

Jednotky elektrického náboje

Elektrický náboj je vlastnost částic a těles, která určuje jejich elektromagnetické působení. Náboj může být kladný nebo záporný. Odvozenou jednotkou elektrického náboje v soustavě SI je coulomb se značkou C.

Pro proud a čas platí vztah Q = I·t, kde Q je elektrický náboj, I elektrický proud a t čas. U kondenzátoru se používá vztah Q = C·U, kde C je elektrická kapacita a U elektrické napětí. Pozor: kurzivní C ve vzorci značí kapacitu, zatímco stojaté C je značka jednotky coulomb.

Elementární náboj e má přesnou hodnotu 1,602 176 634 × 10−19 C. Elektron má náboj −e, proton má náboj +e.

Převodní tabulka elektrického náboje

Převodní tabulky veličiny elektrický náboj
JednotkaZkr.KoeficientPoznámka
coulomb C 1 Coulomb je odvozená jednotka SI elektrického náboje. Platí 1 C = 1 A·s, tedy náboj, který projde průřezem vodiče za 1 s při proudu 1 A. Jednotka je pojmenována po Charlesu Augustinu de Coulombovi (1736–1806).
ampérsekunda A·s 1 Stejná hodnota jako coulomb: 1 A·s = 1 C.
ampérhodina A·h 3600 1 A·h = 3600 C. Používá se hlavně u akumulátorů a baterií jako jednotka elektrického náboje.
miliampérhodina mA·h 3,6 1 mA·h = 3,6 C. Běžný údaj u malých akumulátorů.
elementární náboj e 1,602 176 634 × 10−19 Elementární náboj je kladná velikost náboje. Elektron má náboj −e, proton +e. Od redefinice SI 2019 jde o přesnou definiční hodnotu.
statcoulomb statC 3,335 646 0479 × 10−10 Jednotka elektrického náboje v elektrostatické soustavě CGS, též franklin (Fr) nebo esu. Platí 1 C ≈ 2,997 924 58 × 109 statC.
Koeficient
Koeficient udává hodnotu dané jednotky v coulombech. Například koeficient 3600 u jednotky ampérhodina znamená, že 1 A·h = 3600 C. Koeficient 1,602 176 634 × 10−19 u elementárního náboje znamená, že 1 e = 1,602 176 634 × 10−19 C.

Podrobná nápověda – další informace, jak převádět jednotky pomocí tabulky převodních koeficientů.

Jak tabulku používat

Při převodu z uvedené jednotky na coulomby vynásobte hodnotu koeficientem z tabulky. Při převodu z coulombů na jinou jednotku hodnotu naopak vydělte koeficientem cílové jednotky.

Příklady převodů elektrického náboje
ZadáníVýpočetVýsledek
2 A·h na C2 · 36007200 C
500 mA·h na C500 · 3,61800 C
3600 C na A·h3600 / 36001 A·h
1 C na statC1 / (3,335 646 0479 × 10−10)≈ 2,997 924 58 × 109 statC

Náboj v praxi

Elektrický proud je tok náboje. Proud 1 A odpovídá průtoku náboje 1 C za 1 s. Proto platí vztah Q = I·t. Například proud 2 A tekoucí 5 s přenese náboj 10 C.

U kondenzátoru je náboj svázán s kapacitou a napětím vztahem Q = C·U. Kondenzátor s kapacitou 1 F nabitý na napětí 1 V tedy nese náboj 1 C.

U baterií se v praxi často uvádějí ampérhodiny (A·h) nebo miliampérhodiny (mA·h). Ty vyjadřují elektrický náboj, nikoli přímo energii. Energie akumulátoru závisí také na napětí, proto se pro ni používají watthodiny (Wh).

Časté otázky

Jaká je jednotka elektrického náboje?
Odvozenou jednotkou SI elektrického náboje je coulomb (C). Platí 1 C = 1 A·s. Coulomb je pojmenován po Charlesu Augustinu de Coulombovi (1736–1806).
Kolik coulombů má 1 ampérhodina?
1 A·h = 3600 C, protože 1 hodina má 3600 sekund. Dále platí 1 mA·h = 3,6 C.
Jaký je elementární náboj?
Elementární náboj e = 1,602 176 634 × 10−19 C přesně. Elektron má náboj −e, proton má náboj +e.
Jaký je vztah mezi nábojem, proudem a časem?
Elektrický náboj Q = I·t, kde I je proud v ampérech a t je čas v sekundách. Výsledek je v coulombech. Příklad: proud 2 A po dobu 5 s odpovídá náboji 10 C.
Co znamená vzorec Q = C·U?
Vzorec Q = C·U vyjadřuje náboj kondenzátoru. Q je náboj v coulombech, C je kapacita ve faradech a U napětí ve voltech. Kurzivní C je veličina kapacita, stojaté C je značka jednotky coulomb.
Co je statcoulomb?
Statcoulomb (statC, též franklin nebo esu) je jednotka elektrického náboje v elektrostatické soustavě CGS. Platí 1 statC ≈ 3,335 646 × 10−10 C a 1 C ≈ 2,997 924 58 × 109 statC.
Je ampérhodina energie baterie?
Ne přímo. Ampérhodina je jednotka elektrického náboje. Energie baterie závisí také na napětí, proto se používají watthodiny (Wh).

Související