Todas las unidades de carga

¿Cómo convertir unidades de carga eléctrica?

La carga eléctrica se mide en Culombios (unidad SI) o amperios-hora (unidad práctica para baterías). Un Culombio equivale a la carga transportada por un amperio de corriente en un segundo. La conversión entre Culombios y amperios-hora requiere la relación: 1 Ah = 3600 C. Nuestro conversor maneja tanto los prefijos científicos (mili, micro, nano, pico) como las unidades prácticas de baterías.

Preguntas Frecuentes

Que unidades de carga electrica maneja este conversor?

Maneja el culombio SI y sus formas prefijadas estandar (picoculombio, nanoculombio, microculombio, miliculombio, culombio, kiloculombio), la familia amperio-hora (mAh, Ah) ampliamente usada en baterias, y la carga elemental e para contextos de fisica atomica. El culombio es la unidad SI derivada de carga electrica, igual a un amperio por un segundo (1 C = 1 A*s). Tras la redefinicion SI de 2019, el culombio se define indirectamente fijando la carga elemental e en exactamente 1,602176634 x 10^-19 C. El faraday (96485,33212... C/mol) se excluye por ser una unidad molar quimica especializada; si necesita carga molar, multiplique moles por la constante de Faraday por separado.

Cual es la conversion exacta entre culombios y amperios-hora?

1 amperio-hora = exactamente 3600 culombios, porque 1 A fluyendo 3600 s deposita 1 A*s * 3600 = 3600 C de carga. Asi 1 mAh = 3,6 C exactos. Una pila AA NiMH tipica de 2500 mAh almacena 2500 * 3,6 = 9000 C. Una bateria de movil de 4500 mAh tiene 16.200 C. Una bateria de coche electrico de 100 kWh a 400 V promedia 250 Ah = 900.000 C. El factor 3600 es exacto porque el segundo y la hora SI tienen relaciones enteras exactas. Note que el amperio-hora especifica carga, no energia; la energia en vatios-hora equivale a amperios-hora por voltaje medio (en voltios), y esta distincion es origen de muchas malas lecturas de fichas tecnicas.

Cuando usar C, mAh o e?

Use culombios (C) y sus prefijos para carga en condensadores (un condensador de 1 uF a 5 V tiene 5 uC), experimentos electrostaticos, electroquimica (1 Faraday = 96485 C por mol de electrones) y problemas de fisica con integrales de corriente. Use miliamperios-hora (mAh) y amperios-hora (Ah) exclusivamente para capacidad de baterias: es la convencion en toda hoja tecnica de smartphone, power bank, portatil y vehiculo electrico. Use la carga elemental e (1,602176634 x 10^-19 C) para fisica atomica y de particulas, recuento de iones en espectrometria de masas y contextos de electronica cuantica. Mezclar C y Ah en un mismo documento es incomodo; elija la unidad adecuada al lector.

Que precision tienen las conversiones y como redondear?

Internamente usa punto flotante de 64 bits y factores de definicion exactos: 1 Ah = 3600 C exactos, 1 e = 1,602176634 x 10^-19 C exacto (desde 2019). Todas las conversiones son exactas en decimal salvo el paso de visualizacion, con 15+ cifras significativas internas. En la practica, las capacidades nominales de bateria son +/-5% a +/-15% (la capacidad real depende de temperatura, regimen de descarga y envejecimiento), asi que mostrar mas de 3 cifras significativas en una bateria es teatral. Para metrologia y electroquimica pueden importar 6 a 9 cifras significativas; para fisica con la carga elemental, use los digitos de e que su problema requiera.

Errores tipicos con la capacidad de bateria?

Varios. Primero, los mAh miden carga, no energia: un power bank de 10000 mAh a 3,7 V contiene 37 Wh, pero si entrega 5 V mediante un boost la energia visible al usuario son los mismos 37 Wh (menos perdidas), asi que el 'efectivo' en mAh a 5 V es ~10000 * 3,7/5 = 7400 mAh. Segundo, la tasa C: 'una celda 2 Ah a 1C' significa 2 A de consumo; 'a 0,5C' significa 1 A. Tercero, el efecto Peukert: descargar mas rapido entrega menos carga total que la nominal (el plomo-acido pierde 30% a altas tasas C). Cuarto, profundidad de descarga: la capacidad 'utilizable' suele ser el 80% de la nominal por durabilidad. El conversor hace aritmetica de unidades; la fisica de baterias anade correcciones no triviales.

Relacion entre carga, corriente y capacitancia?

Tres relaciones electrostaticas fundamentales las enlazan. (1) Q = I * t : la carga es corriente por tiempo, con I en amperios, t en segundos, Q en culombios. (2) Q = C * V : la carga en un condensador es capacitancia por voltaje, con C en faradios y V en voltios. (3) E = 0,5 * C * V^2 = 0,5 * Q * V : la energia almacenada en el campo electrico del condensador, en julios. Asi, 1 faradio es enorme: un supercondensador de 1 F cargado a 5 V tiene 5 C = 1,39 mAh de carga y 12,5 J de energia. Las baterias litio-ion almacenan ~250 J/cm^3, los supercondensadores ~5 J/cm^3 - por eso los supercondensadores complementan, no sustituyen, a las baterias.

Como se define el culombio en el SI moderno?

Desde 2019, el culombio ya no es la unidad primaria definida; en su lugar el SI fija la carga elemental e en exactamente 1,602176634 x 10^-19 C. El culombio se deriva: 1 C = 1/(1,602176634 x 10^-19) cargas elementales = aproximadamente 6,241509074 x 10^18 e. Equivalentemente, como 1 A se define fijando e y el segundo, se sigue automaticamente 1 C = 1 A*s. Antes de 2019 el amperio se definia operativamente por la fuerza entre dos hilos paralelos (la permeabilidad del vacio 4*pi x 10^-7 H/m era exacta). La redefinicion de 2019 sustituyo eso por una definicion de e constante, haciendo del culombio una cantidad contada en electrones en lugar de referida a una fuerza mecanica. El BIPM coordina globalmente esta redefinicion.

Casos limite a escalas atomica y macroscopica?

A escala atomica: un solo electron lleva -1 e = -1,602176634 x 10^-19 C. Una molecula de agua tiene carga neta cero pero un momento dipolar de 6,18 x 10^-30 C*m. Una proteina en estado de carga +5 lleva 5e = 8,01 x 10^-19 C. La espectrometria de masas cuenta rutinariamente cargas elementales individuales. A escala macroscopica: un rayo transfiere 15 a 350 C en microsegundos (corrientes pico de hasta 200 kA). Una bateria de coche tiene unos 50 Ah = 180.000 C. El condensador tierra-ionosfera contiene unos 500 kC. El conversor maneja de 10^-19 C a 10^6 C sin problemas, pero asegure que su entrada este en unidades coherentes; mezclar e con C en un mismo calculo requiere seguimiento cuidadoso de prefijos.

Units

Culombio (C)

La unidad SI de carga eléctrica, nombrada en honor a Charles-Augustin de Coulomb. Un Culombio es la cantidad de carga transferida por una corriente de un amperio fluyendo durante un segundo. Equivale aproximadamente a 6,242 x 10^18 cargas elementales (electrones o protones).

Miliamperio-hora (mAh)

La unidad más común para capacidad de baterías en electrónica de consumo. Los smartphones típicamente tienen baterías de 3000-5000 mAh, mientras que los auriculares inalámbricos pueden tener 30-60 mAh. Un mAh equivale a 3,6 Culombios de carga.

Amperio-hora (Ah)

Utilizado para baterías más grandes como baterías de automóviles, herramientas eléctricas y sistemas de almacenamiento de energía. Una batería de coche típica tiene una capacidad de 40-100 Ah. Un Ah equivale a 1000 mAh o 3600 Culombios.

Microculombio (uC)

Utilizado en mediciones científicas y electrostática. Común en cálculos de carga de condensadores, sensores piezoeléctricos y experimentos de laboratorio. Un microculombio equivale a 0,000001 Culombios.

Nanoculombio (nC)

Utilizado en electrónica de precisión, física de semiconductores y mediciones de carga en microchips. Esencial para comprender la transferencia de carga en transistores y circuitos integrados.

Conversiones comunes de carga eléctrica