Calcolare la forza tra particelle cariche nel vuoto usando la legge di Coulomb. Scopri come le cariche elettriche interagiscono in uno spazio privo di materia.
Come calcolare la forza tra particelle cariche nel vuoto
La forza tra particelle cariche nel vuoto è descritta dalla legge di Coulomb, una delle leggi fondamentali dell’elettromagnetismo. Questa legge determina la forza elettrostatica tra due cariche puntiformi.
La legge di Coulomb
La legge di Coulomb afferma che la forza F tra due cariche puntiformi q1 e q2, separate da una distanza r, è data dalla formula:
\[ F = k_e \frac{ |q_1 q_2| }{ r^2 } \]
Dove:
Esempio di calcolo
Per illustrare come utilizzare questa formula, consideriamo un esempio. Immaginiamo di avere due cariche: q1 = 1 × 10-6 C e q2 = 2 × 10-6 C, separate da una distanza di r = 0.05 m.
Inseriamo questi valori nella formula della legge di Coulomb:
\[ F = 8.99 × 10^9 \frac{ (1 × 10^{-6}) (2 × 10^{-6}) }{ (0.05)^2 } \]
Calcoliamo passo dopo passo:
Quindi, la forza elettrostatica che agisce tra queste due particelle cariche è di circa 7.192 Newton.
Conclusione
Il calcolo della forza tra particelle cariche nel vuoto richiede pochi passaggi grazie alla legge di Coulomb. Conoscendo le cariche delle particelle e la distanza che le separa, possiamo facilmente determinare la forza elettrostatica con cui interagiscono. Questo principio è fondamentale per comprendere molti fenomeni nell’ambito dell’elettromagnetismo e delle sue applicazioni pratiche.
