Forza di Coulomb

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La forza di Coulomb, anche detta legge di Coulomb, è l'interazione presente tra due due corpi carichi: se entrambi presentano la stessa carica, positiva o negativa, la forza risulterà repulsiva, altrimenti attrattiva.

Fino alla metà del diciottesimo secolo, erano noti solo gli aspetti quantitativi della forza elettrica: gli scienziati, quindi, iniziarono a studiarne anche le proprietà qualitative, facendosi così strada l'idea di una somiglianza con la forza di gravità, ovvero una proporzionalità inversa con il quadrato della distanza. Tra il 1777 e il 1785 fu Charles Augustin de Coulomb a provare sperimentalmente che effettivamente la forza elettrica era proporzionale all'inverso del quadrato della distanza: la forza che si esercita tra due corpi carichi elettricamente è proporzionale al prodotto del modulo delle loro cariche diviso per il quadrato della distranza d tra essi:

$F \propto \frac {q_1 \cdot q_2}{d^2}$

Questa, chiamata legge di Coulomb e determinata dallo scienziato francese con una precisione dell'1%, è stata il primo tentativo di capire il funzionamento della forza elettrica.

Come detto la forza di Coulomb ha in comune con la gravità la legge di dipendenza dalla distanza, ma diversamente da essa può essere attrattiva o repulsiva, in dipendenza con il segno delle cariche q₁ e q₂.

La forza elettrica esercitata da una particella carica q₁ su una carica q₂ può essere determinata a partire dal campo elettrico generato dalla prima carica e, scritta in forma vettoriale, assume la seguente espressione:

$\vec F = \kappa q_1 q_2 \frac {\vec r_1 - \vec r_2}{\left \| \vec r_1 - \vec r_2 \right \|^3}$

mentre il suo modulo è:

$F = \kappa \frac {q_1 q_2}{\left \| \vec r_1 - \vec r_2 \right \|^2}$

dove κ è la costante di Coulomb ed è pari a:

$\kappa = \frac {1}{4 \pi \epsilon_0} = 8,9876 \cdot 10^9 N \cdot m^2 \cdot C^{-2}$

dove ε₀ è la costante dielettrica del vuoto.

Voci correlate

Forza di Coulomb

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See also: Forza di Coulomb, 1777, 1785, Campo elettrico, Campo elettromagnetico, Campo magnetico, Carica, Charles Augustin de Coulomb, Costante dielettrica del vuoto