Formule - La forza elettrostatica

Tutte le formule sulla forza elettrostatica.

Appunti

In questa lezione di elettrostatica trovi:

  • la legge di Coulomb per due cariche nel vuoto
  • la legge di Coulomb per due cariche in un mezzo

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La legge di Coulomb per due cariche nel vuoto

L’intensità dell’interazione elettrica tra due cariche elettriche puntiformi £$q_1$£ e £$q_2$£ poste nel vuoto a distanza £$r_{12}$£, è data dalla legge di Coulomb: $$\vec F= \frac{1}{4\pi \epsilon_0} \frac{q_1q_2}{(r_{12})^2} \, \hat{r}. $$ La forza è diretta lungo la retta congiungente £$q_1$£ e £$q_2$£ ed è attrattiva quando le cariche hanno segno opposto o repulsiva quando le cariche hanno lo stesso segno.

£$\epsilon_0 = 8,85 \cdot 10^{-12} \, \frac{C^2}{N\,m^2}$£ è la costante dielettrica del vuoto; spesso si pone £$\frac{1}{4\pi\epsilon_0}=k$£, con £$k=8,99\cdot 10^9 \frac{N \,m^2}{C^2}$£.

La forza di Coulomb è conservativa.

La legge di Coulomb per due cariche in un mezzo

Se le due cariche sono poste in un mezzo, la forza £$F$£ con cui interagiscono elettrostaticamente è minore in modulo rispetto alla loro interazione nel vuoto £$F_0$£. Il rapporto tra £$F_0$£ e £$F$£ è pari alla costante dielettrica relativa £$\epsilon_r$£, che è un coefficiente caratteristico del materiale: £$\epsilon_r= \frac{F_0}{F}$£.

La legge di Coulomb diventa:

$$\vec F= \frac{1}{4\pi \epsilon_0 \epsilon_r} \frac{q_1q_2}{(r_{12})^2} \, \hat{r} $$

dove si pone £$\epsilon=\epsilon_0\epsilon_r$£ costante dielettrica assoluta.