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Ley de Coulomb

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Ley de Coulomb. NM4 Física Electricidad y magnetismo. Introducción. Para familiarizarnos un poquito con la Ley de Coulomb, revisemos un ejemplo que vemos todos los días. Preguntémonos lo siguiente: ¿Qué interacción hay entre la Luna y nuestro planeta?. Introducción.

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ley de coulomb

Ley de Coulomb

NM4

Física

Electricidad y magnetismo

slide2

Introducción

  • Para familiarizarnos un poquito con la Ley de Coulomb, revisemos un ejemplo que vemos todos los días.
  • Preguntémonos lo siguiente:

¿Qué interacción hay entre la Luna y nuestro planeta?

slide3

Introducción

  • La Tierra y la Luna se atraen mutuamente por una fuerza gravitacional (Fg).
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Introducción

  • La expresión que las relaciona involucra:
  • Las masas m1 y m2 de ambos cuerpos.
  • La distancia r entre ellos.
  • Y una constante G (Constante Universal Gravitacional).

m2

m1

r

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Introducción

  • La expresión es la siguiente:

m1 m2

Fg =

G

r2

m2

m1

r

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Introducción

  • Esta atracción ocurre entre cualquier cuerpo celeste y también con las estrellas.
  • Algo semejante ocurre a nivel mucho más pequeño con las cargas eléctricas.
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Ley de Coulomb

  • La expresión para la fuerza de interacción entre dos cargas puntuales q1 y q2 (pequeñas en relación con la distancia que las separa), es muy semejante a la que vimos para la fuerza gravitacional entre la Luna y la Tierra.
  • Esta expresión es la siguiente:

q1 q2

Fe =

k

r2

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Ley de Coulomb

q1 q2

Fe =

k

r2

  • Es decir:

La fuerza eléctrica es directamente proporcional al producto de las cargas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa a dichas cargas, dependiendo de una constante k según el medio en que estén presentes.

  • En donde:

q1 y q2 :son las cargas en Coulomb.

r : es la distancia en metros.

k : es una constante que depende del medio; en el vacío corresponde aproximadamente a 9 x 109 (N·m2)/C2

Fe: es la fuerza en Newton.

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Ley de Coulomb

  • La siguiente imagen ilustra la definición de la ley de Coulomb.
  • En el ejemplo tenemos dos cargas puntuales iguales a 1 Coulomb y separadas por 1 metro, en el vacío.

1C

1C

q1

q2

1 m

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Consideraciones:

  • Respecto a la ley de Coulomb hay que considerar lo siguiente:
  • Se aplica a cargas puntuales.
  • La fuerza eléctrica es una magnitud vectorial, por lo tanto, hay que considerar suma de vectores.
  • Si Fe es > 0, hay repulsión; entonces q1 y q2tienen la misma carga.
  • Si Fe es < 0, hay atracción; entonces q1 y q2tienen distinta carga.
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