¿Qué es la Ley de Coulomb?
La ley de Coulomb se usa en física para esto. Calcular la fuerza eléctrica que actúa entre dos cargas en reposo..
A partir de esta ley es posible predecir la fuerza electrostática de atracción o repulsión entre dos partículas según su carga eléctrica y la distancia entre ellas.
La ley de Coulomb debe su nombre al físico francés Charles-Augustin de Coulomb, quien formuló esta ley en 1875, que constituye la base de la electrostática:
“La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con las que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de las magnitudes de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y la dirección de la línea que las une. . La fuerza es repulsiva cuando las cargas son del mismo signo y atractiva cuando son de signo opuesto.
Esta ley se presenta de la siguiente manera:
- F = fuerza de atracción o repulsión eléctrica en Newtons (N). Las cargas iguales se repelen y las cargas opuestas se atraen.
- k = es el Constante de Coulomb o constante eléctrica de proporcionalidad. La fuerza varía dependiendo de la permitividad eléctrica (ε) del medio, ya sea agua, aire, aceite, vacío, entre otros.
- Qué = Valor de las cargas eléctricas medido en culombios (C).
- R = distancia que separa las cargas, medida en metros (m).
Cabe señalar que la constante dieléctrica de vacío es constante y es una de las más utilizadas. Se calcula de la siguiente manera: ε0 = 8.8541878176×10-12 Cdos / (Nmdos). Es muy importante considerar la permitividad del material.
El valor de la constante de Coulomb en el Sistema Internacional de Medidas es:
Esta ley solo considera la interacción entre dos cargas puntuales al mismo tiempo y solo determina la fuerza que existe entre q1 yqdos sin considerar las cargas alrededor.
Coulomb logró determinar las propiedades de la fuerza electrostática desarrollando una balanza de torsión como instrumento de estudio, consistente en una varilla suspendida de una fibra que podía girar y volver a su posición original.
De esta forma, Coulomb pudo medir la fuerza aplicada en un punto del bastón colocando varias esferas cargadas a diferentes distancias para medir la fuerza de atracción o repulsión a medida que giraba el bastón.
fuerza electro-estática
La carga eléctrica es una propiedad de la materia y es la causa de los fenómenos asociados a la electricidad.
La electrostática es la rama de la física que estudia los efectos que se producen en los cuerpos según sus cargas eléctricas en equilibrio.
La fuerza eléctrica (F) es proporcional a las cargas reunidas e inversamente proporcional a la distancia que las separa. Esta fuerza actúa radialmente entre las cargas, es decir, una línea entre las cargas, por lo tanto es un vector radial entre las dos cargas.
Por lo tanto, dos cargas del mismo signo producen una fuerza positiva, por ejemplo: – ∙ – = + o + ∙ + = +. Por otro lado, dos cargas de signo opuesto crean una fuerza negativa, por ejemplo: – ∙ + = – o + ∙ – = -.
Sin embargo, dos cargas con el mismo signo se repelen (+ + / – -), pero dos cargas con diferente signo se atraen (+ – / – +).
ejemplo: Cuando se frota una cinta de teflón con un guante, el guante queda cargado positivamente y la cinta negativamente, por lo que se atraen al acercarse. Ahora bien, si frotamos un globo inflado con nuestro cabello, el globo se cargará de energía negativa y si lo acercamos a la cinta de teflón, ambos se repelen porque tienen el mismo tipo de carga.
Así mismo, esta fuerza depende de la carga eléctrica y de la distancia entre ellas, es un principio fundamental de la electrostática así como una ley que se aplica a las cargas en reposo en un marco de referencia.
Vale la pena notar que para distancias pequeñas las fuerzas de las cargas eléctricas aumentan, y para distancias grandes las fuerzas de las cargas eléctricas disminuyen, es decir, disminuyen a medida que las cargas se alejan unas de otras.
Véase también electricidad.
tamaño de potencia
La magnitud de la fuerza electromagnética es aquella que actúa sobre cuerpos que contienen carga eléctrica y que puede resultar en una transformación física o química ya que los cuerpos pueden atraerse o repelerse.
Por tanto, la magnitud ejercida sobre dos cargas eléctricas es igual a la constante del medio en el que residen las cargas eléctricas, dividida por el cociente entre el producto de cada una de ellas y la distancia que las separa al cuadrado.
La magnitud de la fuerza electrostática es proporcional al producto de la magnitud de las cargas q1 allídos. La fuerza electrostática a corta distancia es muy fuerte.
Véase también Magnitud.
Ejemplos de la ley de Coulomb
A continuación se muestran varios ejemplos de ejercicios en los que es necesario aplicar la ley de Coulomb.
Ejemplo 1
Tenemos dos cargas eléctricas, una +3c y otra -2c, separadas por una distancia de 3 m. Para calcular la fuerza que existe entre las dos cargas, se debe multiplicar la constante K por el producto de ambas cargas. Como se puede apreciar en la imagen, se obtuvo un poder…
