Qual è la legge di Coulomb?

La legge di Coulomb in fisica descrive l'interazione di due particelle cariche. Afferma che la forza tra le particelle dipende dalle dimensioni delle singole cariche e dal quadrato della distanza tra loro. Esistono due forme della legge, note come forme scalari e vettoriali, a seconda che siano necessarie solo l'entità della forza o sia la grandezza che la direzione della forza.

La legge di Coulomb sia una delle equazioni più famose nell'elettrostatica, che è lo studio di come le particelle caricate elettricamente interagiscono tra loro. Fu originariamente scoperto da Charles Augustin de Coulomb, uno scienziato francese, nel 1783. Senza questa scoperta, la comprensione scientifica dei campi elettrici e magnetici sarebbe stata molto più difficile.

La forma di base della legge di Coulomb, in parole, afferma che la forza tra due particelle con una carica elettrica è proporzionale alla moltiplicazione delle due cariche divise per le distanze della sezione. Questo significa pGli articoli con una carica maggiore esercitano una forza più grande l'una sull'altra rispetto a quelli con una carica più debole. È importante notare che, per trovare il valore assoluto della forza tra le particelle, è necessaria una costante nota come "costante di Coulomb".

Nella legge di Coulomb, la forza è inversamente proporzionale alla distanza quadrata piuttosto che solo alla distanza stessa. Se una quantità è inversamente proporzionale a un'altra, allora significa che la dimensione di una diminuisce all'aumentare dell'altra. Ciò significa che, se la distanza tra due particelle raddoppia, la forza tra loro è quattro volte più piccola piuttosto che solo due volte. Il motivo è che il campo elettrico da una particella si diffonde a forma di sfera, il che significa più lontano dalla particella, più diluita è la forza.

Un altro fattore importante da considerare nella legge di Coulomb è che se viene utilizzato nella sua forma vettoriale, il che significa che entrambi sizE della forza e della direzione sono inclusi, può essere usato con particelle sia positive che negative. Il risultato è che due cariche dello stesso tipo si respingono a vicenda, mentre quelle del tipo opposto attirano. I fisici di solito usano la forma vettoriale della legge di Coulomb nei calcoli, perché fornisce maggiori informazioni sulla forza su ciascuna particella.

Un aspetto utile della legge di Coulomb è che può essere facilmente applicato a più di due particelle. Questo è noto come la legge della sovrapposizione, che afferma che la forza totale su ogni particella è la somma delle singole forze. Per aggiungere forze in questo modo richiede la forma vettoriale della legge di Coulomb.