Elettricità Fisica_2

La legge di Coulomb

La legge di Coulomb permette di calcolare il modulo della forza di interazione tra cariche elettriche:

$$ F=k\cdot\frac{Q_{{1}}\cdot Q_{{2}}}{{d^{2}}} $$

dove:

$ Q_{1} $ è la carica 1 e ha come unità di misura C (Coulomb)

$ Q_{2} $ è la carica 2 e ha come unità di misura C (Coulomb)

k è la costante di Coulomb, dipende dal materiale che si trova tra le due cariche e ha come unità di misura $ N\cdot\frac{m^{2}}{C^{2}} $ . Nel vuoto il suo valore è $ 9\cdot 10^{9} (N\cdot\frac{m^{2}}{C^{2}}) $

d è la distanza tra le due cariche

La direzione della forza di Coulomb è la retta passante per i centri delle due cariche e il verso è attrattivo o repulsivo a seconda che le cariche abbiano diverso segno o lo stesso segno.

E’ attrattivo se le cariche hanno segno opposto e repulsivo quando hanno lo stesso verso.

La $ \epsilon_0 $ si chiama costante dielettrica del vuoto. Quando le cariche si trovano in un materiale diverso dal vuoto, al posto di $ \epsilon_0 $ si mette $ \epsilon_0 \cdot \epsilon_r $ dove con  $ \epsilon_r $ si indica la costante dielettrica relativa del materiale, che si può reperire da opportune tabelle:

Mezzo dielettrico Costante dielettrica relativa
Aria secca (alla pressione di 1 [bar]) 1,0006
Acqua pura 81,07
Olio minerale 2-2,5
Olio per trasformatori 2-2,5
Bachelite pura 5,5-8,8
Carta comune 2
Carta paraffinata 2,5-4
Carta da condensatori 5-5,5
Carta impregnata 2,8-4  
Carta Manilla secca 1,2-1,9  
Carta bakelizzata 5  
Gomma 2,2-2,5
Mica chiara 6-8
Polietilene 2,3
Porcellana 4-7
Vetro 6-8
Ossido di titanio 90-170
Titanati di Ba-Sr 1000-10000
Polistirolo 2,5
Alcool etilico 26
Ebanite 2-3,5  
Plexiglas 3,5  
Petrolio 2,2-2,3  
Micanite 4,5-5  
Fibra rossa 1,4-2  
Colofonia 2,5-2,8  
Presspan 4,3-6,3  
Acrilico 2,1-3,9  
Cristallo liquido 3,7-10  
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