Legge di Coulomb

La legge di Coulomb è stata inventata da Charles Coulomb; fisico francese che nel 1785 condusse un progetto presso l'Accademia delle scienze situata a Parigi, , essendo incaricato di eseguire una serie di esperimenti di corpi carichi. Attraverso tali esperimenti è stato possibile ottenere diversi risultati che nel loro insieme conformarono quella che oggi conosciamo come legge di Coulomb.

Come si ricava la forza mediante la legge di Coulomb?

La legge di Coulomb è la relazione che si trova nelle interazioni (forze esercitate da un campo elettrico) fra cariche elettriche. In base al sistema internazionale, il risultato della carica è simboleggiato con la lettera Q e la sua unità di misura è lo stesso Coulomb (C).

Per ottenere la forza attraverso questa legge ed avendo due cariche, occorre applicare la seguente formula:

• F = Forza di Coulomb
• |D| = prima carica puntiforme (C)
• |q| = seconda carica puntiforme (C)
• r = distanza tra due cariche puntiformi (metri)
• kc = costante elettrostatica, 8,988·10 ⁹ ·C^-2

Nel caso in cui la legge di Coulomb possieda tre cariche, osserviamo come esse acquistino forma triangolare. Nel caso di tre forze, il metodo che useremo per trovare la forza risultante è il Parallelogramma:

Fr² = F²_1,2+F²_1,3+2F_1,2F_1,3cos∅

L'entità delle forze elettriche che hanno la capacità di attrazione e repulsione tra le cariche è guidata dal principio dell'elettrostatica o dalla legge scoperta da Charles Coulomb. Trattandosi di una grandezza vettoriale, la sua espressione in forma vettoriale è la seguente:

Il vettore di F= forza elettrica
Il vettore di ur=vettore unitario

Se il risultato della forza è positivo, è definita forza repulsiva: se il risultato è negativo, si definisce forza attrattiva.

La legge di Coulomb K può variare dipendendo dalle varianti dell’intorno. In un intorno dielettrico può essere espressa attraverso la costante dielettrica del materiale.

ε=ε₀ à la permittività del vuoto (8.85 ·10 ^-12 C² /N·m²)

In quali applicazioni possiamo trovarlo?

Questa legge può essere trovata in diverse applicazioni, come ad esempio:

• Elettromagneti

• Motori elettrici

• Atomi

• Globi carichi di elettricità elettrostatica

Un'applicazione in cui la legge di Coulomb risulta necessaria è lo studio della struttura cristallina. Gli ioni della struttura cristallina sono responsabili del bilanciamento delle forze elettriche. Con l'aiuto di queste forze possiamo condurre uno studio più semplice della struttura cristallina di cui abbiamo bisogno.