¿Cómo las cargas puntuales estáticas variables ejercen la misma fuerza entre sí?

Quizás esta analogía te ayude:

Imagina que tengo dos ventiladores: uno con un diámetro enorme y el otro con un diámetro pequeño. Cuando los coloque uno frente al otro, con el gran ventilador funcionando, podré extraer una pequeña cantidad de energía del pequeño ventilador (porque solo una pequeña fracción del viento generado por el gran ventilador se cruzará con él). Por el contrario, cuando el ventilador diminuto está funcionando, el ventilador grande "sentirá" casi todo su aire. Pero el diminuto ventilador solo genera un poco de movimiento de aire...

Así es con dos cargas distintas (o si se quiere con dos masas distintas). Lo mismo (carga, masa) que los hace capaces de generar un campo, los hace susceptibles al campo de otro (carga, masa). De hecho, esta es una consecuencia necesaria de la tercera ley de Newton: la fuerza de atracción debe ser recíproca (la fuerza de A sobre B debe ser igual a la fuerza de B sobre A), por lo que debe haber simetría en la ecuación que describe la fuerza.

Si está de acuerdo con que la fuerza de la Luna sobre la Tierra sea la misma que la fuerza de la Tierra sobre la Luna, entonces debería estar de acuerdo con esto. Y si esas fuerzas no fueran las mismas, estarían chocando entre sí o volando en pedazos...

Esto no tiene sentido para mí, ¿cómo puede una carga puntual de 1 coulomb ejercer la misma fuerza que una carga puntual de 1 billón de coulomb? Conozco la tercera ley de Newton, pero todavía no puedo comprender esto.

Creo que el problema aquí es en parte tu intuición de la fuerza.

La fuerza ejercida, como muestra la fórmula, es el resultado del producto de las dos cargas involucradas. Es una interacción de dos cosas, no una fuerza producida por una.

La razón profunda de esta "regla del producto" la explica Quantum Electro Dynamics (QED). Esa es una teoría bastante complicada y probablemente más allá del alcance de esta pregunta. En aras de una respuesta breve y sensata, conformémonos con "porque así es como funcionan las horribles matemáticas".

También puede estar confundido por la noción de aceleración y también por cómo funciona la gravedad, que puede parecer intuitivamente diferente.

En la gravedad, nuevamente es el producto de las dos "cargas" (que son las masas en este caso) lo que da como resultado la fuerza (al menos en la teoría gravitatoria de Newton).

Pero con la gravedad, la aceleración es la fuerza dividida por la masa, y eso significa que la aceleración de un cuerpo es proporcional a la masa del otro cuerpo.

No obtenemos eso con las cargas porque la masa y la carga pueden no estar relacionadas, por lo que la aceleración no es convenientemente proporcional a una carga.

Mi sensación es que posiblemente estés mezclando intuitivamente fuerzas y aceleraciones en este sentido (probablemente no cuando lo piensas lógicamente, pero la intuición no es lógica).

La fuerza ejercida sobre una carga viene dada por la fuerza de Coulomb:

Para abordar su ejemplo, la carga de 1 coulomb emite un pequeño potencial electrostático, pero luego la carga de 1 billón de coulomb lo sentirá con mucha fuerza, debido a su alta carga.

Al revés, la carga de 1 billón de coulomb generará un potencial electrostático muy grande, sin embargo, la carga de 1 coulomb no lo sentirá con tanta fuerza, porque tiene una carga baja.

Se puede ver que estos dos efectos se equilibran perfectamente, como lo indica el hecho de que la ley de fuerza de Coulomb no cambia al intercambiar$q_1$para$q_2$, por lo que cada uno siente la misma fuerza.