Ley De Coulomb

LEY DE COULOMB

La ley de Coulomb señala que la fuerza F (newton, N) con que dos carga eléctricas Q

y q (culombio, C) se atraen o repelen es proporcional al producto de las mismas e

inversamente proporcional al cuadrado de la distancia r (metro, m) que las separa.

2

F K Qq

r

=

K es la constante eléctrica del medio (en el vacío vale K = 9 10 –9 N m2/C2). Cuando

las dos cargas tienen igual signo, la fuerza es positiva e indica repulsión. Si ambas

cargas poseen signos opuestos, la fuerza es negativa y denota atracción, como la

figura.

En muchos casos es útil el concepto de campo eléctrico, que se puede definir como la

fuerza por unidad de carga. Así para una carga Q, el módulo del campo eléctrico

producido a una distancia r es:

2

E K Q

r

=

y que apunta alejándose de Q si la carga es positiva y en dirección a Q si es negativa.

Una carga q en el seno del campo eléctrico sentirá una fuerza que viene dada por:

F = qE

La existencia de más de una carga produce en cada punto un conjunto de fuerzas

individuales cuya resultante es la suma vectorial. Cuando esta resultante vale cero el

campo eléctrico en ese punto también es cero.

Podemos estudiar el campo eléctrico utilizando una carga Qp que pende de un hilo, el

péndulo eléctrico. Únicamente el péndulo estará vertical en aquellos puntos en los

que el campo valga cero.

En nuestra experiencia tenemos dos cargas Q1 y Q2, y vamos a sondear la recta

delimitada por ellas. El campo eléctrico se hará cero en algunos puntos sobre la línea:

en los tramos izquierdo, central o derecho (dependiendo de los signos de las cargas y

sus valores). Todos los puntos fuera de la recta presentan un campo distinto de cero.

Una vez localizado un punto de campo cero, se miden las distancias a cada carga d1

y d2. Las fuerzas deben ser iguales en módulo y sentido contrario::

1 2

1 2 2 2

1 2

p ; p QQ Q Q

F K F K

d d

= =

LEY DE COULOMB

Desarrollo Experimental

Se quiere localizar los puntos de campo eléctrico nulo de un sistema formado por dos

cargas eléctricas mediante un péndulo eléctrico. La aplicación de la ley de Coulomb

en dichos puntos, una vez medidas las distancias a cada una, comprueba la bondad

de la ley.

Se presentan en cada oportunidad que se pulsa el botón Otro caso dos cargas

positivas Q1 y Q2 diferentes y separadas por 1 m. En todo caso el péndulo eléctrico se

carga con una carga Qp= +1’00 C.

Para encontrar el punto de campo nulo situado a la distancia x de la carga izquierda,

desliza la posición del cursor de la parte inferior

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