Legge di Coulomb



Charles Augustin de Coulomb

Il 14 giugno 1736 nasce ad Angoulême il fisico ed ingegnere militare francese Charles Augustin de Coulomb. E' stato tra i primi scienziati a misurare e a registrare il comportamento di una carica elettrica ed a compiere studi sistematici sull'interazione delle stesse. Coulomb era un militare di carriera, ma allo scoppio della Rivoluzione Francese si ritirò a vita privata e si dedicò a tempo pieno alle ricerche sul magnetismo e l'elettricità, già iniziate negli anni precedenti, compiendo diversi esperimenti con una bilancia di torsione, uno strumento che permetteva di misurare delle forze elettriche, magnetiche o gravitaziona li di bassissima intensità, sfruttando l'effetto torcente che queste forze esercitano su un filo o una fibra. Con questo sistema Coulomb fu in grado di misurare le forze di reciproca attrazione e repulsione tra due sferette elettrizzate e ne dedusse una legge analoga a quella newtoniana sulla gravità. Nei suoi studi, pubblicati tra il 1785 ed il 1789, Coulomb stabilì un nesso anche formale tra le leggi dell'elettromagnetismo e quelle della gravitazione universale. Le forze elettriche, non più misteriose furono da quel momento oggetto di possibile misurazione, inserite con le altre forme di energia nel quadro delle proprietà della meccanica razionale. Il riconoscimento per le sue attività giunse quasi un secolo dopo: al congresso internazionale di elettricità tenutosi a Parigi nel 1881 si battezzò con il nome di Coulomb l'unità di carica elettrica.
 

Coulomb  (legge di), legge fondamentale dell'elettrostatica, la quale stabilisce che la forza mutua di attrazione o di repulsione tra due cariche puntiformi q1, q2 rispettivamente di segno diverso o dello stesso segno, poste nel vuoto a una distanza r, è diretta lungo la congiungente delle due cariche e il suo modulo F vale:

F=k0q1 q2/r²

dove la costante di proporzionalitΰ k0 è funzione delle unità che vengono usate per la misura di F, q1, q2 e r. Nel sistema internazionale (SI) in unità razionalizzate si pone

k0=1/4pe0

dove e0 è la costante dielettrica assoluta o del vuoto e vale 8,854·10­12 farad/metro; in unità non razionalizzate si pone semplicemente k0=1/e0. Se le cariche sono immerse in un dielettrico omogeneo infinitamente esteso, la legge di Coulomb diventa:

dove er è la costante dielettrica relativa del mezzo.

La legge di Coulomb vale anche per i poli magnetici puntiformi, purchè si sostituiscano le cariche elettriche con le masse magnetiche e la costante dielettrica con la permeabilità magnetica m0.