La forza di Coulomb, descritta dalla legge di Coulomb, è l'interazione presente tra due corpi elettricamente carichi: se entrambi presentano la stessa carica, positiva o negativa, la forza risulterà repulsiva; in caso contrario, la forza risulterà essere 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 e inversamente proporzionale al quadrato della distanza d tra essi:

$F\; =\; k\; \backslash frac\; \{q\_1\; \backslash cdot\; q\_2\}\{d^2\}\backslash cdot\; \backslash hat\{d\}$

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.q₁ e q₂ sono le cariche interagenti, d è la distanza tra le cariche e k, costante di coulomb.

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:

$\backslash vec\; F\; =\; \backslash kappa\; q\_1\; q\_2\; \backslash frac\; \{\backslash vec\; r\_1\; -\; \backslash vec\; r\_2\}\{\backslash left\; \backslash |\; \backslash vec\; r\_1\; -\; \backslash vec\; r\_2\; \backslash right\; \backslash |^3\}$

mentre il suo modulo è:

$F\; =\; \backslash kappa\; \backslash frac\; \{q\_1\; q\_2\}\{\backslash left\; \backslash |\; \backslash vec\; r\_1\; -\; \backslash vec\; r\_2\; \backslash right\; \backslash |^2\}$

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

$\backslash kappa\; =\; \backslash frac\; \{1\}\{4\; \backslash pi\; \backslash epsilon\_0\}\; =\; 8,99\; \backslash cdot\; 10^\{9\}\; N\; \backslash cdot\; m^2\; \backslash cdot\; C^\{-2\}$

con ε₀ la costante dielettrica del vuoto, il cui valore è:

$\backslash epsilon\_0\; =\; 8,85\; \backslash cdot\; 10^\{-12\}\; C^\{2\}\; \backslash cdot\; m^\{-2\}\; \backslash cdot\; N^\{-1\}$

Voci correlate

• Elettrostatica
• Campo elettrico
• Campo magnetico
• Campo elettromagnetico

Elettromagnetismo

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