Ley de coulomb

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El fisco Charles Agustín

Coulomb formulo la ley que

describe la fuerza con que

dos cargas eléctricas de

igual signo se repelen y dos

de signo contrario que se

atraen.

Coulomb demostró que si dos

cargas puntuales en reposo

q1 y q2, respectivamente,

están separas a una distancia

r en el vacío, la magnitud de

la fuerza que experimenta una

carga debido a la otra varia

directamente con el producto

de las cargas e inversamente

con el cuadrado de la

distancia que las separa.

Matemáticamente, esta ley

se representa como:

De lo anterior, se obtiene:

Es importante hacer notar en relación a la ley de Coulomb los siguientes puntos:

a) cuando hablamos de la fuerza entre cargas eléctricas estamos siempre suponiendo que éstas se encuentran en reposo (de ahí la denominación de Electrostática);

Nótese que la fuerza eléctrica es una cantidad vectorial, posee magnitud, dirección y sentido.

b) las fuerzas electrostáticas cumplen la tercera ley de Newton (ley de acción y reacción); es decir, las fuerzas que dos cargas eléctricas puntuales ejercen entre sí son iguales en módulo y dirección, pero de sentido contrario:

Fq1 → q2 = −Fq2 → q1 ;

- Si las cargas son de signo

opuesto (+ y –),

la fuerza "F" será negativa,

lo que indica atracción

- Si las cargas son del

mismo signo (– y – ó + y

+), la fuerza "F" será

positiva, lo que

indica repulsión.

Unidad de carga y valor de la constante K

La unidad de carga en el SI se define en terminos de la corriente electrica. La unidad de carga en el SI es el coulomb, designado con C. Otras unidades mas convenientes son el microcoulomb y el nano coulomb (nC), donde:

Cuando las cargas se miden

en coulombs, la distancia r

entre las cargas electricas se

mide en metros y la fuerza en

newtons; el valor de la

constante K en el vacio es :

Para fines de la clase

consideraremos que su valor

es:

La carda de coulomb es muy grande comparada con la de un electron. Experimentalmente se ha comprobado que la carga de un electron (-e) es:

Mientras que la de un protron es (+e).

La magnitud de la carga de un electron o de un porton se llama carga elemental o cuanto de carga, cuta magnitud se designa con e, es decir:

Equivalencias:

1c=3x109 unidades electrostáticas.

1c=6.25x1010 electrones.

e=1.6x10-19 C (carga de un electrón).

1uC=10-6 C

K=9x109 N x m2 /C2 o K=1 dina x cm2

/(ues2) (sistema electroestático).

1. Se sitúan cargas de +3uC, +4uC, y -9uC en los vértices de un triangulo equilátero de 12 centímetro de lado. Encontrar la fuerza ejercida sobre la carga de -9uC por acción de las otras dos cargas, suponiendo que el medio es el aire.

SOLUCION:

La ley de coulomb se define

con la fuerza de atraccion o

repulsion que puede haber

entre dos cargas.

Statcoulomb es la carga la

cual repele a otra carga

igual y del mismo signo.