Ultimo aggiornamento: 2026-06-14

La legge di Coulomb

La legge di Coulomb descrive la forza elettrostatica tra due cariche elettriche puntiformi stazionarie. La forza è proporzionale al prodotto delle cariche e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che le separa: $F = k \cdot \frac{q_1 q_2}{r^2}$. Qui $q_1$ e $q_2$ sono le cariche, $r$ è la loro distanza e $k \approx 8.99 \times 10^9\ \text{N·m}^2/\text{C}^2$ è la costante di Coulomb. Charles-Augustin de Coulomb stabilì questa relazione sperimentalmente nel 1785, ponendo le fondamenta dell'elettrostatica.

Questo calcolatore restituisce il modulo della forza tra due cariche puntiformi e specifica se è attrattiva o repulsiva in base al segno delle cariche.

Stesso segno: repulsione. Segno opposto: attrazione

La direzione della forza dipende unicamente dal segno delle due cariche. Due cariche dello stesso segno — entrambe positive o entrambe negative — si respingono. Una carica positiva e una negativa si attraggono. La forza agisce sempre lungo la retta che congiunge le due cariche e, per la terza legge di Newton, ciascuna carica subisce una forza uguale e contraria.

Formula

Poiché la forza decade come $1/r^2$, raddoppiare la distanza riduce la forza a un quarto, e triplicarla a un nono — lo stesso comportamento a legge dell'inverso del quadrato della gravità e dell'intensità luminosa.

Esempio svolto

Due piccole sfere portano ciascuna una carica di +1 µC ($1 \times 10^{-6}$ C) e si trovano a 1 cm (0,01 m) di distanza. La forza tra di esse è:

Entrambe le cariche sono positive, quindi la forza è repulsiva. Inserendo 1 µC per ciascuna carica e 0,01 m per la distanza si riproduce questo risultato. Si noti come una carica di appena un microcoulomb generi una forza di quasi 90 newton alla distanza di un centimetro — le forze elettrostatiche sono enormemente più intense della gravità.

Legge di Coulomb e gravità

La legge di Coulomb ha la stessa forma a legge dell'inverso del quadrato della legge di gravitazione di Newton, $F = G \cdot \frac{m_1 m_2}{r^2}$. Le differenze sono istruttive. La gravità dipende dalla massa ed è sempre attrattiva, mentre la forza elettrostatica dipende dalla carica e può essere attrattiva o repulsiva. La forza elettrostatica è anche molto più intensa: tra due protoni supera l'attrazione gravitazionale di un fattore dell'ordine di $10^{36}$, motivo per cui la materia ordinaria è tenuta insieme da forze elettriche piuttosto che dalla gravità.

Limiti di applicabilità

La formula si applica a cariche puntiformi — oggetti piccoli rispetto alla distanza che li separa — in quiete nel vuoto o, con buona approssimazione, in aria. All'interno di un altro mezzo la forza è ridotta dalla permittività relativa del materiale. Le cariche in moto producono anche effetti magnetici che la legge di Coulomb da sola non descrive; per quelli è necessario il quadro completo dell'elettromagnetismo.