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 términos de la corriente eléctrica. 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 eléctricas se
mide en metros y la fuerza en
newtons; el valor de la
constante K en el vacío es :
Para fines de la clase
consideraremos que su valor
es:
La carda de coulomb es muy grande comparada con la de un electrón. Experimentalmente se ha comprobado que la carga de un electrón (-e) es:
Mientras que la de un protón es (+e).
La magnitud de la carga de un electrón o de un portón 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:
1. Una carga de -5x10-6 C esta situada a 20cm delante de otra carga de -5x10-6 C. Calcular la fuerza en newton ejercida por una carga sobre la otra.
SOLUCION:
Para obtener un mayor aprendizaje sobre el tema puedes ingresar a esta dirección:
http://www.youtube.com/watch?v=8-UQmMyrJ-g
http://www.youtube.com/watch?v=sM6n9-Ggd6k&feature=related
La ley de coulomb se define
con la fuerza de atracción o
repulsión que puede haber
entre dos cargas.
Statcoulomb es la carga la
cual repele a otra carga
igual y del mismo signo.