Costante di Coulomb

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La costante elettrostatica, detta anche costante di Coulomb in onore del fisico francese Charles Augustin de Coulomb, è una costante di proporzionalità presente nelle equazioni che legano il campo elettrico alla carica elettrica.

Valore della costante[modifica | modifica sorgente]

Il valore esatto della costante k deriva dal valore di tre fondamentali costanti del vuoto: la velocità della luce c_0, la permeabilità magnetica \mu_0, e la permittività elettrica \varepsilon_0, legate dalle Equazioni di Maxwell nel modo seguente:

 \frac{1}{\mu_0\varepsilon_0}=c_0^2.

Nel SI queste costanti sono:[1]

quindi il valore della costante di Coulomb è pari a:[2]

k = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}=\frac{c_0^2\mu_0}{4\pi}=c_0^2\cdot10^{-7}\mathrm{H\ m}^{-1} = 8.987\ 551\ 787\ 368\ 176 \cdot10^9\ \mathrm{N\ m^2\ C}^{-2}

Uso della costante di Coulomb[modifica | modifica sorgente]

La costante di Coulomb è usata in molte equazioni legate al campo elettrico, ad esempio:

Legge di Coulomb:[3]

|\boldsymbol{F}|=k{|q_1q_2|\over r^2}.

Energia potenziale elettrica:[4]

 U_\text{E}(r) =  k\frac{qQ}{r}.

Campo elettrico:[4]

\mathbf{E} = k \sum_{i=1}^N \frac{Q_i}{r_i^2} \mathbf{\hat{r}}_i.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ CODATA 2010 recommended values of the fundamental physical constants. P. J. Mohr, B. N. Taylor, and D. B. Newell, Rev. Mod. Phys. 84(4), 1527-1605 (2012)
  2. ^ Il valore della costante viene calcolato a partire dai valori sperimentali (forniti da CODATA) delle tre grandezze fisiche fondamentali del vuoto: velocità della luce, permeabilità magnetica e permittività elettrica.
  3. ^ Enrico Turchetti, Romana Fasi, Elementi di Fisica, 1ª ed., Zanichelli, 1998. ISBN 8808097552. pag. 232
  4. ^ a b Corrado Mencuccini, Vittorio Silvestrini, Fisica II, Napoli, Liguori Editore, 1998. ISBN 978-88-207-1633-2.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

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