Cos'è legge di coulomb?

Legge di Coulomb

La legge di Coulomb descrive la forza elettrostatica che si esercita tra due cariche puntiformi stazionarie. Questa forza è:

• Direttamente proporzionale al prodotto delle magnitudini delle cariche.
• Inversamente proporzionale al quadrato della distanza che le separa.
• Diretta lungo la linea che congiunge le due cariche.
• Attrattiva se le cariche hanno segno opposto.
• Repulsiva se le cariche hanno lo stesso segno.

Formula matematica

La legge di Coulomb può essere espressa matematicamente come:

F = k * |q1 * q2| / r^2

Dove:

• F è la magnitudine della forza elettrostatica (misurata in Newton).
• q1 e q2 sono le magnitudini delle cariche elettriche (misurate in Coulomb).
• r è la distanza tra le cariche (misurata in metri).
• k è la costante di Coulomb (circa 8.98755 × 10^9 N⋅m²/C²). A volte è espressa come k = 1 / (4πε₀), dove ε₀ è la permittività del vuoto.

Importanza

La legge di Coulomb è fondamentale per comprendere l'elettrostatica e l'interazione tra cariche elettriche. Viene utilizzata in diverse aree della fisica e dell'ingegneria, tra cui la progettazione di circuiti elettrici, lo studio dei materiali e la comprensione delle interazioni atomiche e molecolari.

Limitazioni

• La legge di Coulomb è valida solo per cariche puntiformi e stazionarie.
• Non tiene conto degli effetti relativistici o quantistici.
• In presenza di materiali dielettrici, la forza elettrostatica è ridotta e la costante dielettrica del materiale deve essere considerata.