1.1. Ley de Coulomb
 |
|
Imagen 5. Wikimedia commons dominio público |
Charles A. Coulomb, utilizando una balanza de torsión en 1785, llegó a las siguientes conclusiones sobre la interacción electrostática:
1) La fuerza eléctrica entre dos partículas cargadas es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
2) La fuerza eléctrica entre dos partículas cargadas es directamente proporcional al producto de las cargas.
3) La fuerza eléctrica entre dos partículas cargadas tiene la dirección de la recta que las une.
Estos resultados se resumen en la ley de Coulomb.
Actividad
 |
| Imagen 6. Elaboración propia |
La fuerza con que se atraen o repelen dos cargas en reposo es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, en la dirección de la recta que las une.
Si la fuerza se mide en N, la distancia en m y la carga en C, es decir, en unidades S.I., la constante k, constante de Coulomb, medida en el vacío, es k= 9.109N.m2.C-2.
 |
| Imagen 7. Elaboración propia |
La constante k no es una constante universal ya que su valor depende del medio en el que se encuentran las cargas.
La carga es una magnitud escalar que puede tomar valores positivos o negativos. La fuerza es un vector que puede tomar valores positivos (repulsión) si las cargas son del mismo signo, o negativos (atracción) si son de signo contrario. Las fuerzas que actúan sobre q y q' son iguales en módulo y dirección y de sentido contrario (acción y reacción).
En el caso de que haya un sistema de varias cargas, la fuerza neta que actúa sobre una de ellas es la resultante de las fuerzas que ejercen las otras sobre ella (principio de superposición).
Ejemplo o ejercicio resuelto
a) Dos cargas idénticas de 5 μC, están en el vacío, separadas una distancia de 0,25 m. ¿Cómo es la fuerza que actúa entre ellas? 1 μC (microculombio) = 10-6 C ; k (en el vacío) = 9.109N.m2.C-2
b) La fuerza con que se repelen dos cargas idénticas es de 0,9 N cuando están en el vacío separadas 10 cm. ¿Cuál es el valor de las cargas?
c) Una carga de 5 μC ejerce una fuerza de 9 N sobre otra carga de 2 μC, en el vacío. ¿Cuál es la distancia que las separa?
AV - Pregunta de Elección MúltipleSobre una carga q, situada en el vacío, a una distancia de 15 cm de otra carga de -3 μC, actúa una fuerza atractiva de 60 N. ¿Cuál es el valor de la carga q?
|
50 μC
| |
|
5 μC
| |
|
0,5 μC | |
|
15 μC
|