Quina és la relació de conversió entre les unitats de càrrega?
La unitat base SI de la càrrega elèctrica és el coulomb (C). Les unitats amb prefixos SI tenen una raó de 1000 entre elles: 1 C = 1.000 mC (mil·licoulomb) = 1.000.000 μC (microcoulomb) = 1.000.000.000 nC (nanocoulomb). La diferència entre unitats consecutives és de 10³: 1 mC = 1000 μC i 1 μC = 1000 nC. Així doncs, en la seqüència C → mC → μC → nC, cap a la dreta es multiplica per 1000 i cap a l'esquerra es divideix per 1000, seguint l'estàndard del sistema mètric decimal SI.
Quina relació hi ha entre la càrrega en coulombs i la capacitat de bateries en ampere-hora (Ah)?
Totes dues són mesures de càrrega elèctrica, però amb unitats diferents. Segons la definició d'intensitat de corrent Q = I × t (càrrega = corrent × temps): 1 C = 1 A·s (càrrega que circula amb un corrent d'1 ampere durant 1 segon), per tant 1 Ah = 1 A × 3600 s = 3600 C. Una bateria de telèfon de 3000 mAh completament carregada emmagatzema uns 3×3600 = 10.800 C. Aquesta eina se centra en les unitats SI de càrrega (C/mC/μC/nC); si necessiteu convertir Ah↔C, podeu multiplicar o dividir manualment per 3600.
Quant val la càrrega elemental e i quina relació té amb el coulomb?
La càrrega elemental e ≈ 1,602176634 × 10⁻¹⁹ C (valor exacte segons la redefinició del SI de 2019). És la càrrega elèctrica que transporta un sol electró (amb valor -e) o un sol protó (amb valor +e), i representa la unitat més petita de càrrega lliure quantitzada. Un coulomb equival aproximadament a 6,2415 × 10¹⁸ electrons. Aquesta eina se centra en les unitats d'enginyeria SI; la càrrega elemental s'inclou com a constant física de referència. Si necessiteu convertir e ↔ nC, podeu multiplicar o dividir manualment per 1,602×10⁻¹⁰ nC/e.
Com es calcula la càrrega en la fórmula d'emmagatzematge d'energia d'un condensador? Té relació amb la conversió de capacitat?
La càrrega emmagatzemada en un condensador ve donada per Q = C × U (capacitat × tensió), on Q s'expressa en coulombs (C), C en farads (F) i U en volts (V). Per exemple, un condensador de 100 μF carregat a 10 V emmagatzema Q = 100×10⁻⁶ F × 10 V = 10⁻³ C = 1 mC = 1000 μC. Aquesta eina us permet convertir ràpidament el resultat de Q entre C, mC, μC i nC, i es pot utilitzar conjuntament amb el conversor de capacitat.
Quin és l'ordre de magnitud de la càrrega en una descàrrega electrostàtica (ESD)?
Ordres de magnitud habituals d'electricitat estàtica a la vida quotidiana: el cos humà caminant per un ambient sec pot carregar-se amb 0,1~1 μC (100~1000 nC); durant la descàrrega, tot i que la tensió pot assolir de milers a desenes de milers de volts, l'energia total és baixa (escala mil·lijoules) i habitualment no causa danys a les persones, però és suficient per malmetre xips CMOS (el llindar de dany per a components sensibles a ESD pot ser inferior a 100 nC o 100 V segons el model HBM); l'espurna que es veu en treure un jersei de llana és d'uns pocs μC; un llampec descarrega uns 10~20 C, una quantitat de càrrega molt gran. En disseny de circuits, la selecció de components de protecció ESD com ara díodes TVS o varistors es basa en aquests ordres de magnitud.
Quina relació hi ha entre la constant de Faraday i el coulomb? Com s'utilitza en càlculs d'electròlisi?
La constant de Faraday F = 96.485,3321 C/mol (valor exacte segons la definició SI de 2019) representa la càrrega total transportada per 1 mol d'electrons (nombre d'Avogadro NA d'electrons), on F = NA × e ≈ 6,022×10²³ × 1,602×10⁻¹⁹ ≈ 96485 C/mol. Segons les lleis de l'electròlisi, la massa de substància dipositada m = (Q × M) / (z × F), on Q és la càrrega que ha circulat (en C), M és la massa molar i z és el nombre de càrrega. Aquesta constant s'utilitza en galvanoplàstia, electròlisi de l'aigua i càlculs de càrrega/descàrrega de bateries. Amb aquesta eina podeu convertir primer el producte I×t a C abans de substituir-lo a la fórmula.
Com es converteix entre intensitat de corrent (ampere) i càrrega (coulomb)?
La definició d'intensitat de corrent és precisament la càrrega que travessa la secció transversal d'un conductor per unitat de temps: I = Q / t, d'on Q = I × t. Un ampere representa un coulomb per segon (1 A = 1 C/s). Per exemple, carregant una bateria a 2A durant 1 hora (3600 segons), la càrrega transferida és Q = 2 × 3600 = 7200 C = 7,2 kC. Aquesta eina us permet convertir els C resultants a mC/μC/nC per facilitar-ne la lectura.
Per què s'escriu sovint uC en lloc de μC?
μ és la lletra grega Mu, que no està present en un teclat anglès estàndard. Els primers programes de simulació de circuits electrònics (SPICE), la programació en llenguatge C, la depuració sèrie ASCII i la serigrafia de components no facilitaven l'entrada de μ, per això la indústria de l'enginyeria electrònica va adoptar universalment la lletra u com a substitut de μ (la pronunciació de u s'assembla a μ). La notació uC = μC és una convenció establerta (per exemple, 10uC = 10μC). Alguns documents antics utilitzen mc, microcoulomb o altres variants, però actualment la notació recomanada és μC o uC.
Per què les conversions entre unitats de càrrega són per 1000 i no per 1024?
La càrrega elèctrica és una magnitud física del Sistema Internacional d'Unitats (SI), i tots els prefixos (m, μ, n, p) es defineixen estrictament segons potències de 10 (10⁻³, 10⁻⁶, 10⁻⁹, 10⁻¹²), amb raó 1000. Només en l'emmagatzematge informàtic (bytes B) existeix la conversió binària de 1024 (1 KB = 1024 B); totes les unitats físiques utilitzen estrictament el factor 1000. Per tant, les conversions entre unitats elèctriques com càrrega, tensió, corrent, capacitat, resistència, freqüència i potència utilitzen sempre la raó 1000. Aquesta eina calcula segons les definicions exactes dels prefixos SI, sense errors.
Per què no hi ha picocoulomb (pC)? Què faig si necessito convertir pC?
Aquesta eina cobreix actualment les quatre unitats SI de càrrega més utilitzades: C/mC/μC/nC. Si necessiteu pC (picocoulomb, 10⁻¹² C), podeu fer la conversió manualment utilitzant la relació decimal: 1 nC = 1000 pC, 1 pC = 0,001 nC, és a dir, valor en nC × 1000 = valor en pC. En física, la càrrega elemental e ≈ 1,602×10⁻¹⁹ C = 1,602×10⁻⁷ nC = 1,602×10⁻⁴ pC, que pertany a l'escala subpC (camps de física de partícules i detectors de radiació nuclear).
Quina precisió tenen els resultats? Com s'interpreta la notació científica?
La conversió utilitza nombres de punt flotant de doble precisió de JavaScript (IEEE 754, uns 15-17 xifres significatives). Els factors es basen en les definicions exactes del SI (1 mC = 10⁻³ C, 1 μC = 10⁻⁶ C, 1 nC = 10⁻⁹ C), amb un error relatiu de l'ordre de 10⁻¹², molt superior a la precisió necessària en enginyeria i experiments de física. Quan el valor absolut del resultat és inferior a 0,0001 o superior a 10000, es mostra automàticament en notació científica amb superíndexs (per exemple, 1,60×10⁻¹⁹ representa 0,0000000000000000001602); internament el valor numèric es conserva completament, només s'optimitza la visualització.
Els valors de càrrega que introdueixo s'envien a algun servidor? Són segurs pel que fa a la privacitat?
No s'envien absolutament a cap lloc. Tota la lògica de conversió s'executa amb JavaScript purament al vostre navegador local; els valors introduïts no generen cap petició de xarxa i el servidor no pot veure les vostres dades. En tancar la pestanya, el contingut introduït s'elimina immediatament, sense utilitzar cookies ni localStorage. És adequat per a estudiants que repassen per a exàmens, tractament de dades de laboratori i R+D empresarial en escenaris sensibles a la privacitat de dades.
