Articolo sulla legge di Coulomb
Nell'articolo sulla carica elettrica e sui tipi di carica elettrica si spiega che cariche dello stesso segno si respingono, mentre cariche di segno opposto si attraggono. In altre parole, gli oggetti caricati positivamente attraggono quelli caricati negativamente, gli oggetti caricati positivamente si respingono a vicenda e gli oggetti caricati negativamente si respingono tra loro. Questo fenomeno dimostra l'esistenza di forze elettriche che agiscono sugli oggetti caricati positivamente e negativamente. Quali fattori influenzano la forza elettrica tra oggetti elettricamente carichi?
Il fisico francese Charles Coulomb (1736-1806) condusse una serie di esperimenti negli anni 1780 per studiare i fattori che influenzano l'intensità della forza elettrica tra oggetti elettricamente carichi. Il dispositivo utilizzato da Coulomb è simile a quello impiegato da Cavendish per studiare la costante gravitazionale, chiamato bilancia di torsione. Coulomb studiò la forza dell'elettricità, quindi utilizzò due sfere metalliche elettricamente cariche, mentre Cavendish studiò la forza di gravità, quindi utilizzò due sfere di massa non elettricamente cariche.
Fattori che influenzano la forza elettrica
Basandosi su esperimenti condotti utilizzando una bilancia di torsione, Coulomb scoprì diverse cose.
– In questo esperimento, la distanza tra le due sfere solide è sempre la stessa. Quando la quantità di carica elettrica sulla sfera solida 1 è 1 e la quantità di carica elettrica sulla sfera solida 2 è 1, allora la forza elettrica che agisce su entrambe le sfere solide è 1.
il prodotto dell'entità della carica su uno, Q 1 , per l'entità della carica sull'altro, Q 2 (F ≈ q 1 q 2 ).
– In questo esperimento, il numero di cariche su entrambe le sfere solide è sempre lo stesso. Se la distanza tra le due sfere solide è uno, la forza elettrica che agisce su entrambe le sfere solide è 1. Se la distanza tra le due sfere solide è due, la forza elettrica che agisce su entrambe le sfere solide è ¼. Coulomb concluse che l'intensità della forza elettrica che agisce su entrambe le sfere solide è inversamente proporzionale al quadrato della distanza (F ≈ 1 / r² ).
legge di Coulomb
La legge di Coulomb è una delle leggi della fisica che spiega la relazione tra la forza dell'elettricità, la carica elettrica e la distanza tra le cariche elettriche. Questa legge è stata formulata sulla base degli esperimenti condotti da Coulomb , come descritto nell'articolo precedente.
La legge di Coulomb afferma che l'intensità della forza esercitata da una particella elettricamente carica su un'altra particella elettricamente carica è direttamente proporzionale
La forza è il prodotto della moltiplicazione delle cariche di entrambe le particelle ed è inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra di esse. Questa forza agisce lungo una linea retta che congiunge le due particelle. Le particelle con cariche simili si respingono, mentre quelle con cariche opposte si attraggono.
La legge di Coulomb può essere espressa tramite equazioni matematiche:
F 12 = forza elettrica tra la particella 1 e la particella 2
q 1 = quantità di cariche elettriche della particella 1
q 2 = quantità di cariche elettriche della particella 2
r 12 = distanza tra la particella 1 e la particella 2
F 21 è la forza esercitata dalla carica q 2 sulla carica q 1 , mentre F 12 è la forza esercitata dalla carica q 1 sulla carica q 2 . F 21 e F 12 si respingono quando i tipi di carica di q 1 e q 2 non sono uguali, e si attraggono quando i tipi di carica di q 1 e q 2 non sono uguali.
Le forze F 21 e F 12 hanno la stessa intensità, direzioni opposte e agiscono su oggetti diversi, quindi entrambe costituiscono una coppia di forze di azione e reazione.
