LEY DE COULOMB

Ley de Coulomb

En 1748, el científico francés Charles Coulomb desarrolló un dispositivo denominado péndulo de torsión con el fin de investigar las propiedades de la fuerza con que se atraen o repelen las cargas eléctricas. Este dispositivo está formado por una barra que cuelga de una fibra capaz de torcerse, cuando la barra gira, la fibra tiende a regresar a su posición original. Coulomb colocó pequeñas esferas cargadas a diferentes distancias midió la fuerza que se producía considerando el ángulo con que giraba la barra estableciendo un modelo matemático conocido como la ley de Coulomb que relaciona la fuerza eléctrica entre dos cuerpos cargados separados a una distancia.

La ley de Coulomb establece que la fuerza q₁, q₂ con que dos cargas eléctricas se atraen o repelen es proporcional al producto de las mismas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia r que las separa.

Donde: Unidades del Sistema                       Internacional F → Fuerza                                                   Newton (N) k → Constante de proporcionalidad               9 × 109 Nm2/C2 q1 y q2 → Cargas                                           Coulomb (C) r → Distancia entre las partículas                  Metros (m)

 

La ley de Coulomb se cumple cuando las cargas se encuentran en el vacío, pues si el medio es el aire, aceite, etc., la fuerza electrostática se reduce considerablemente.

 

Los prefijos utilizados para las cargas son:

1 milicoulomb             1 mC          1 x 10⁻³

1 microcoulomb          1 μC           1 x 10⁻⁶

1 nanocoulomb           1 nC           1 x 10⁻⁹

 

 Las fuerzas pueden ser de ATRACCIÓN o de REPULSIÓN.

ATRACCIÓN= Cuando las cargas son de diferente signo.

REPULSIÓN= Cuando las cargas son de igual signo.

EJERCICIOS RESUELTOS

ACTIVIDAD 10 LEY DE COULOMB

Resuelve los siguientes ejercicios de LEY DE COULOMB

1. ¿A qué distancia deben colocarse en el aire dos cargas de 8 μC y 6 μC, para que sufran una fuerza de interacción de 4x 10²N.

2. Dos cargas punto de -1.0 μC y 2.0 μC, están separadas por una distancia de 0.30 m. ¿Cuál es la fuerza electrostática sobre cada partícula?

3. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que ejerce una carga de 10 μC sobre una carga de 3.0 mC a 2.0 m de distancia? (1 μC = 1x10 ^-6 C; 1 mC = 1x10 ^-3 C).

4.- Dos cargas iguales de q2 = 50 nC se encuentran separadas una distancia de 10 mm en el vacío. ¿Cuál es el valor de la fuerza electrostática?

5.- Determina la separación que debe haber entre dos cargas cuya magnitudes son q1 = 8 μC y q2 = 12 μC, si la fuerza de repulsión en el vacío producida por las cargas es de 0.8 N.

6.- Dos cargas idénticas experimentan una fuerza de repulsión entre ellas de 0.08 N cuando están separadas en el vacío una distancia de 40 cm. ¿Cuál es el valor de las cargas?

7.- Calcula la magnitud de la fuerza entre dos protones que se encuentran a una distancia de 8.3 × 10¹² m en el aire.

8.- Calcular la fuerza eléctrica entre dos cargas cuyos valores son: q₁ = 2 mC, q₂ = 4 mC, al estar separadas en el vacío por una distancia de 30 cm.

NOTA: La fecha de entrega será el día VIERNES 12 de JUNIO del 2020 hasta las 23:59, enviando una fotografía de la actividad concluida con nombre del alumno y firma del tutor, al correo arcos105@hotmail.com actividad mandada después de la hora establecida se considerara como entregada fuera de tiempo y bajara su valor. En físico se revisara el primer día de clases después de la contingencia.