Legge di Coulomb

Le cariche elettriche emettono forze l'una sull'altra, nel 1785 Coulomb calcolò sperimentalmente l'entità di queste forze. Il risultato ottenuto da Coulomb per due cariche elettriche puntiformi $q_{1}$ e $q_{2}$ separate dalla distanza $r$, è che la forza agente tra le cariche puntiformi $q_{1}$ e $q_{2}$ è direttamente proporzionale al prodotto delle cariche e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che le separa. La direzione della forza risultante è data dalla retta congiungente le due cariche, questo risultato è noto come legge di Coulomb.

In simboli:

$F=k{\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}}$

Dove $k$ è la costante di coulomb, dipendente dal sistema di unità di misura adottato e dal mezzo in cui le cariche sono immerse ($k=8,99\cdot 10^{9}\ \mathrm {Nm^{2}C^{-2}}$). La legge di Coulomb può essere riportata anche in altro modo, infatti

$k={\frac {1}{4\cdot \pi \cdot \varepsilon _{0}}}$

dove $\varepsilon _{0}$ è la costante dielettrica del vuoto ($\varepsilon _{0}=8,854\cdot 10^{-12}\ \mathrm {C^{2}m^{-2}N^{-1}}$).

sostituendo all'equazione precedente questo valore di $k$ si ha:

$F={\frac {1}{4\cdot \pi \cdot \varepsilon _{0}}}{\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}}$