La legge di Coulomb sostiene che la forza elettrostatica tra due cariche puntiformi è direttamente proporzionale al prodotto delle loro cariche e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra di loro.
Matematicamente può essere scritta come: F = k * q1 * q2 / r^2.
Dove si applica la legge di Coulomb?
La legge di Coulomb si applica nella descrizione delle interazioni elettrostatiche tra cariche puntiformi in un campo elettrostatico uniforme, come in molti processi fisici e tecnologici come:
- Analisi di sistemi elettrici e circuiti elettronici
- Interazione tra elettroni e nuclei in un atomo
- Funzionamento di generatori elettrici, trasformatori e condensatori
- Studi di biofisica sulla struttura e funzione delle membrane cellulari
- Studi di fisica teorica sulla meccanica quantistica.
Come si calcola un Coulomb?
Il Coulomb (C) è l’unità di misura della carica elettrica nella scala SI. Può essere calcolato utilizzando la relazione di base della legge di Coulomb:
Q = I * t
dove:
Q è la quantità di carica elettrica, in Coulomb
I è la corrente elettrica, in Ampere
t è il tempo per cui la corrente fluisce, in secondi.
Come capire il verso della forza di Coulomb?
Il verso della forza di Coulomb tra due cariche puntiformi può essere specificato utilizzando la regola delle “nocche” o la regola del vettore prodotto.
La regola delle “nocche”: Si immagina di tenere una carica positiva in una mano e una carica negativa nell’altra. Il dito indice della mano che tiene la carica positiva e il dito medio della mano che tiene la carica negativa devono essere diretti verso l’altra carica. Il pollice di entrambe le mani deve essere diretto verso l’interno.
La direzione delle due dita indice e medio rappresenta la direzione della forza di Coulomb.
La regola del vettore prodotto: La forza di Coulomb tra due cariche puntiformi è descritta come un vettore che parte dalla carica positiva e termina nella carica negativa. La direzione del vettore è data dalla regola del vettore prodotto delle due posizioni delle cariche.
Redazione
