Ley de Coulomb: Ejemplos, Valores, Magnitud y más

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Ley de Coulomb: Es una ley que fue nombrada así en reconocimiento al fisico francés Augustin de Coulomb (1736 – 1806) en este artículo te mostramos todo sobre esta ley

¿Cuando se aplica la ley de Coulomb?

La ley de Coulomb se aplica en el estudio de la física para poder calcular la fuerza eléctrica que se manifiesta en dos cargas que se encuentran en reposo.

Posteriormente, esta ley podría dar una antesala de cuánto será la fuerza electrostática de repulsión o atracción que hay entre dos partículas de acuerdo a su carga eléctrica y que distancia que ambas lo separa.

En honor al físico francés Charles – Augustin de Coulomb a esta ley se atribuyó ese nombre, quien en el año 1875 expuso esta ley, en la que establece la base de la electrostática.

“La intensidad de cada potencia eléctrica con la que se interrelacionan dos puntos de carga en un estado estático es equitativo al producto de la magnitud de las dos cargas, y de forma inversa es proporcional al cuadrado de la distancia que divide las cargas.

Si estas disponen del mismo signo, la fuerza será repulsiva, en cambio, si son contrarias esta será de atracción”.

Ley de Coulomb y su Formula

Representación de esta ley

  • F= representa la fuerza eléctrica tanto de repulsión o de atracción en Newtons (N). Cuando las cargas son distintas se atraen pero si estas son iguales se repelen.
  • K= es la constante eléctrica de proporcionalidad o de Coulomb. La fuerza puede tener variaciones ya que depende de la permitividad eléctrica (3) del medio, ya sea, aire, vacío, agua, aceite, entre otros.
  • q= representa el valor que poseen las cargas eléctricas determinadas  en Coulomb (C).
  • r= distancia que divide a una carga de la otra, y la misma se mide en metros (m).

Hay que destacar que la permitividad del vacío es una constante, convirtiéndose en una de las que se aplican en demasía. El cálculo de la misma se constituye de esta forma: ε​​​​​​0 = 8,8541878176×10-12 C2 / (N·m2). 

Es de suma importancia tener presenta la permitividad del objeto.

El valor de la constante de Coulomb en el Sistema Internacional de mediciones es:

El valor de la constante de Coulomb
El valor de la constante de Coulomb

Esta ley solo lleva en cuenta la interrelación entre dos puntos de cargas a la vez y solamente se fija la fuerza que hay entre q1 y q2 sin llevar en cuenta las cargas a su alrededor.

Tal cual, Coulomb contaba con la posibilidad de medir la fuerza que aplicaba sobre un punto de la barra cuando se colocaba varias esferas cargadas a diversas distancias con la finalidad de medir la fuerza que repele o atrae, de acuerdo a lo que girara la barra.

Que es la Ley de Coulomb

Fuerza electrostática

La electrostática es una rama de la física se encarga del estudio los efectos que los cuerpos generan basándose en el equilibrio de sus cargas.

La fuerza (F) es equitativa a las cargas reunidas e inversamente pareja a la distancia entre ellas. La fuerza actúa radialmente entre las cargas, es decir, la línea recta entre las cargas, por lo que es el vector radial entre ambas cargas. 

Por ende, si dos cargas son signos iguales producirán una fuerza positiva, por ejemplo: – ∙ – = + o + ∙ + = +. Por otra parte, dos cargas que contengan signos opuestos producirán una fuerza negativa, por ejemplo: – ∙ + = – o + ∙ – = -.

No obstante, si dos cargas disponen del mismo signo se repelerán (+ + / -), pero si ambas cargas son de diferentes signos se atraerán (+ – / – +).

Ejemplos de Le de Coulomb

Si frotas la cinta de teflón con el guante, el guante estará con carga positiva y la cinta quedará con carga negativa, por lo que cuando se acerquen, se atraerán entre sí.

 En otro de los casos, si limpiamos un globo inflado con nuestro cabello, el globo tendrá energía negativa, cuando esta se encuentre cerca de la cinta de teflón, como tienen el mismo tipo de carga, los dos se repelerán.

Asimismo, esta fuerza es dependiente de las cargas eléctricas y del espacio de separación entre ellas, este es el principio básico de la electricidad estática y la ley que se aplica a las cargas eléctricas estáticas en el marco de referencia.

Ley de coulomb magnetismo

Magnitud de la fuerza

La magnitud de la fuerza electromagnética afecta a los objetos que tienen consigo cargas eléctricas, y debido a que los objetos se atraen o se repelen, provocan transformaciones físicas o químicas.

La intensidad que se manifiesta en dos cargas eléctricas es sumamente igual a la constante del medio en donde se establecen las cargas, por el cociente entre el producto de ambas y el espacio que las aleja al cuadrado.

La magnitud de la fuerza electrostática es equitativa al producto de la magnitud de la carga q1 x q2. La fuerza electrostática a corta distancia posee una potencia sumamente fuerte. 

Modelos de la Ley de Coulomb

Primer ejemplo

Disponemos de dos cargas eléctricas, la primera de  +3c y la segunda de -2c, con un distanciamiento de 3 m. Para que podamos saber la fuerza que entre ambos, se tiene que multiplicar las constante K por el producto de ambas cargas.

Para que la fuerza que hay entre los dos pueda ser calculada se requiere de multiplicar la constante K por el producto de las dos cargas. 

Como se aprecia en la imagen de apoyo:

Segundo ejemplo

Contamos con una carga de 6 x 10-6C (q1) que se halla a una distancia de 2 m de otra carga de -4 x 10-6C (q2). Entonces nos hacemos la pregunta ¿Cuál es la magnitud de fuerza entre ambas cargas?

  1. Los coeficientes tienen que ser multiplicados: 9 x 6 x 4= 216.
  2. De manera algebraica se debe efectuar la suma de los exponentes: -6 y -6= -12. Luego -12 + 9= -3.

Resultado: F= 54 X 10-3 N. 

Ley de coulomb ejercicios 3 cargas

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Ejemplos de ejercicios 

  • Poseemos una carga de 3 x 10-6C (q1) y la otra es de  -8 x 10-6C (q2) separadas por una distancia de 2 m. ¿Cuál es la magnitud de fuerza de atracción es las dos cargas?

Resultado: F=54 X 10-3 N.

  • Concretar la fuerza que acciona dos cargas eléctricas. La primera 1 x 10-6C (q1) y la segunda 2,5 x 10-6C (q2), que se hallan en reposo y en el vacío a 5 cm de separación (hay que llevar en cuenta que de cm a m de acuerdo a lo que establece el Sistema Internacional de medidas).

Resultado: F= 9 N.

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