Nel terminare gli studi, un giovane studioso che dovrebbe sopportare la monotonia e la tediosità dei suoi doveri non ha altra scelta che perdersi in qualche ramo della scienza o della letteratura completamente estraneo al suo incarico.
Charles-Augustin de Coulomb era un ingegnere militare e fisico francese, meglio conosciuto come lo scopritore omonimo di quella che oggi è chiamata legge di Coulomb. Essa descrive la forza elettrostatica di attrazione e repulsione. Ha anche condotto importanti ricerche sull'attrito.
L'unità SI di carica elettrica, il coulomb, è stata chiamata in suo onore nel 1908.
Vita
Charles-Augustin de Coulomb è nato ad Angoulême, nella contea di Angoumois, Francia, da Henry Coulomb, un ispettore del demanio reale originario di Montpellier, e Catherine Bajet. Fu battezzato nella chiesa parrocchiale di Sant'Andrea. La famiglia si trasferì a Parigi all'inizio della sua infanzia, e studiò al Collège Mazarin. I suoi studi includevano filosofia, lingue e letteratura. Ricevette anche una buona educazione in matematica, astronomia, chimica e botanica. Quando suo padre subì una battuta d'arresto finanziaria, fu costretto a lasciare Parigi e si recò a Montpellier. Coulomb presentò la sua prima pubblicazione alla Società delle Scienze di Montpellier durante questo periodo. Tornò a Parigi e superò gli esami per l'École royale du génie de Mézières nel 1760.
Si laureò nel 1761 e si arruolò nell'esercito francese come ingegnere con il grado di tenente. Nei vent'anni successivi, fu inviato in varie località dove si occupò di ingegneria: strutturale, fortificazioni, meccanica del suolo, nonché altri campi dell'ingegneria. Il suo primo incarico fu a Brest, ma nel febbraio 1764 fu inviato in Martinica, nelle Indie Occidentali, dove fu incaricato di costruire il nuovo Fort Bourbon, compito che lo occupò fino al giugno 1772. La sua salute subì battute d'arresto durante i tre anni trascorsi in Martinica che lo avrebbero colpito per il resto della sua vita.
Al suo ritorno in Francia, Coulomb fu inviato a Bouchain. Tuttavia, iniziò a scrivere importanti opere sulla meccanica applicata e presentò il suo primo lavoro all'Académie des Sciences di Parigi nel 1773. Nel 1779 Coulomb fu inviato a Rochefort per collaborare con il Marchese di Montalembert nella costruzione di un forte fatto interamente di legno vicino a Île-d'Aix. Durante il suo periodo a Rochefort, Coulomb continuò le sue ricerche sulla meccanica, in particolare utilizzando gli arsenali di Rochefort come laboratori per i suoi esperimenti.
Al suo ritorno in Francia, con il grado di Capitano, fu impiegato a La Rochelle, nell'Isola di Aix e a Cherbourg. Scoprì prima una relazione inversa della forza tra le cariche elettriche e il quadrato della sua distanza e poi la stessa relazione tra i poli magnetici. Successivamente queste relazioni furono chiamate dopo di lui come legge di Coulomb.
Nel 1781 fu stazionato a Parigi. Nel 1787, insieme a Tenon, visitò l'ospedale navale reale di Stonehouse e rimasero impressionati dal design rivoluzionario del "padiglione" e lo consigliarono al governo francese. Allo scoppio della Rivoluzione nel 1789, rassegnò le dimissioni dal suo incarico come intendente delle acque e delle fontane e si ritirò in una piccola tenuta che possedeva a Blois.
Fu richiamato a Parigi per un periodo al fine di partecipare alla nuova determinazione dei pesi e delle misure, che era stata decretata dal governo rivoluzionario. Divenne uno dei primi membri dell'Istituto Nazionale Francese e fu nominato ispettore dell'istruzione pubblica nel 1802. La sua salute era già molto fragile e quattro anni dopo morì a Parigi.
Coulomb lascia un eredità come pioniere nel campo dell'ingegneria geotecnica per il suo contributo alla progettazione di muri di sostegno. Il suo nome è uno dei 72 nomi iscritti sulla Torre Eiffel.
Ricerca
Nel 1784, la sua memoria Recherches théoriques et expérimentales sur la force de torsion et sur l'élasticité des fils de metal Ricerca teorica e sperimentazione sulla torsione e l'elasticità del filo di metallo apparve. Questa memoria conteneva i risultati degli esperimenti di Coulomb sulla forza di torsione per fili di metallo, specificamente all'interno di una bilancia di torsione. Il suo risultato generale è:
il momento della coppia è, per fili dello stesso metallo, proporzionale all'angolo di torsione, alla quarta potenza del diametro e all'inverso della lunghezza del filo.
Nel 1785, Coulomb presentò i suoi primi tre rapporti su elettricità e magnetismo:
- "Premier Mémoire sur l'Électricité et le Magnétisme". In questa pubblicazione, Coulomb descrive "Come costruire e utilizzare una bilancia di torsione elettrica basata sulla proprietà dei fili di metallo di avere una forza di reazione di torsione proporzionale all'angolo di torsione." Coulomb ha anche determinato sperimentalmente la legge che spiega come "due corpi elettrificati dello stesso tipo di Elettricità esercitano l'uno sull'altro." A pagina 574 afferma:
- "Second Mémoire sur l'Électricité et le Magnétisme". In questa pubblicazione, Coulomb esegue la "determinazione secondo la quale leggi sia i fluidi Magnetici che Elettrici agiscono, sia per repulsione che per attrazione." A pagina 579, afferma che la forza di attrazione tra due sfere caricate in modo opposto è proporzionale al prodotto delle quantità di carica sulle sfere ed è inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra le sfere.
- "Troisième Mémoire sur l'Électricité et le Magnétisme". "Sulla quantità di Elettricità che un corpo isolato perde in un certo periodo di tempo, sia per contatto con aria meno umida o nei supporti più o meno idio-elettrici."
Quattro rapporti successivi furono pubblicati negli anni seguenti:
- "Quatrième Mémoire" "Dove due proprietà principali del fluido elettrico sono dimostrate: primo, che questo fluido non si espande in nessun oggetto secondo un'affinità chimica o da un'attrazione elettiva, ma che si divide tra oggetti diversi messi in contatto; secondo, che negli oggetti conduttori, il fluido, avendo raggiunto uno stato di stabilità, si espande sulla superficie del corpo e non penetra nell'interno." 1786
- "Cinquième Mémoire" "Sul modo in cui il fluido elettrico si divide tra oggetti conduttori messi in contatto e la distribuzione di questo fluido nelle diverse parti della superficie di questo oggetto." 1787
- "Sixième Mémoire" "Continuazione della ricerca sulla distribuzione del fluido elettrico tra diversi conduttori. Determinazione della densità elettrica in diversi punti sulla superficie di questi corpi." 1788
- "Septième Mémoire" "Sul magnetismo" 1789
Coulomb spiegò le leggi di attrazione e repulsione tra cariche elettriche e poli magnetici, anche se non trovò alcuna relazione tra i due fenomeni. Pensava che l'attrazione e la repulsione fossero dovute a diversi tipi di fluidi.
