Ley de Coulomb

Learn English Online

La ley de Coulomb fue expuesta por Charles Augustin de Coulomb en el año de 1785.

Esta ley dice lo siguiente: «La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.»

Pero… que significa todo esto?. Expresemoslo en una ecuación matemática:

Learn English Online

F = K q1 q2/r²

Donde:

F = Fuerza eléctrica dada en Newtons

K = Constante de Coulomb cuyo valor es: 9 x 10 ˆ9 Nmˆ2/Cˆ2

q1 = Valor de la carga 1 dada en Coulombs

q2 = Valor de la carga 2 dada en Coulombs

r = Distancia que separa a las cargas dadas en metros

DATOS IMPORTANTES:

1.- Cargas con signos iguales se repelen

2.- Cargas con signos diferentes se atraen

3.- El valor en Coulombs de una carga solamente expresa hacia que dirección estará su fuerza, por lo que el signo es indiferente al momento de calcular la fuerza eléctrica.

DESPEJES IMPORTANTES:

1.- q1 = F r²/Kq2

2.- q2 = F r²/Kq1

3.- r = √((K q1 q2)/(F)))

EJERCICIOS PROPUESTOS:

1.- Determinar la fuerza eléctrica que existe entre 2 cargas puntuales con una carga de 1x 10 -6 C y de 2.5 x10 -6 C y que están separadas a una distancia de 5 cm.

Pasos para resolverlo:
Datos que tenemos:

q1 = 1x 10 -6 C

q2 = 2.5 x 10 -6 C

r = 5 cm

Análisis: Podemos ver que la distancia está dada en cm, por lo que es necesario convertirlo a metros:

5 cm = 0.05 mts

Ahora sí, podemos sustituir en la formula los datos que tenemos:

F = (9 X 10 ˆ9 Nm²/C²)(1x 10 – 6C) (2.5 x 10 -6 C)/ (0.05m)²

F = 9 N

Learn English Online

Las dos cargas tienen el mismo signo, por lo que ambas cargas se repelerán

2.- Dos cargas con 2.8 x10 -6C y 7.5×10-6C respectivamente se atraen con una fuerza de 10 N, ¿a qué distancia se encuentran separadas?

Datos que tenemos:

q1 = 2.8 x10 -6C

q2 = 7.5 x10 -6C

F = 10 N

Análisis:

Nos pide que calculemos la distancia, por lo que usaremos el despeje número 3 que se mencionó anteriormente:

Sustituyendo:

r = √ ((9 x10ˆ9Nm²/C²)(2.8×10-6C)(7.5×10-6C)/(10N))

r = 0.13747 mts

Ambas cargas tienen el mismo signo, por lo que se repelerán.

3.- Una carga de -5×10-7C ejerce una fuerza a otra carga de 0.237 N a una distancia de 3.5 metros. ¿Cuál es el valor de la segunda carga?

Datos que tenemos:

q1 = -5×10-7C

F = 0.237 N

r = 3.5 mts

Análisis: Lo que nos está pidiendo el problema es que calculemos el valor de la segunda carga, por lo que usaremos la fórmula del despeje 2 previamente mencionado:

Sustituyendo:

q2 = (10N)(3.5mts)²/((9×10ˆ9Nm²/C²)(5×10-7C))

q2 = 6.45166×10ˆ-4C

Nota importante:

El signo de la carga se desprecia al momento de sustituir en la fórmula, pero dicho signo y de acuerdo al resultado nos indica que ambas cargas tienen una fuerza de atracción.

Dale like a nuestra página de facebook, sólo dale click a la imagen siguiente:

Si te gustó nuestro contenido compártelo en tus redes sociales, nos vemos hasta la próxima estudiante!!.

 

 

 

Learn English Online