Ley de Coulomb

CAMPO LEY DE COULOMB Y
ELÉCTRICO I
É
1. Introducción.
2. Carga eléctrica.
3. Ley de Coulomb.
4. Campo eléctrico y principio de superposición.
5. Líneas de campo eléctrico.

BIBLIOGRAFÍA:
-Tipler-Mosca. "Física". Cap. 21 de la 5ª edición Tomo II. Reverté .
-Serway. "Física". Cap. 23 y 24. McGraw-Hill.
TAREAS:
• Estudio del tema expuesto en clase con ayuda de de la bibliografía.
•Tened presente que no se va a tratar todo lo expuesto en los capítulos de la bibliografía
recomendada.
• Realización de los ejercicios y problemas propuestos.

M.A.Monge / B. Savoini

Dpto. Física UC3M

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INTRODUCCIÓN: Carga eléctrica
Electrostática = estudio de las cargas eléctricas en reposo
En el S I La unidad de carga es el Culombio (C) que se
S.I.
define como la cantidad de cargaque fluye por un punto
de un conductor en un segundo cuando la corriente en el
mismo es de 1 A.

Ambar

Ambar

-

-

Repulsión

Unidad de carga = el electrón

Vidrio

|e-|=

1.602177x

10-19

C

+

Es una magnitud fundamental de la física, responsable
de la interacción electromagnética.
d l i t
ió l t
éti

Ambar
Atracción

1 nC =
Submúltiplos del Culombio10-9

Vidrio

C = un nanoculombio

+

-

Vidrio

+

1 μC = 10-6 C = microculombio
1 mC =10-3 C= miliculombio

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La materia está formada por partículas elementales como el electrón y otras compuestas como el
protón y el neutrón

~10-14 m

Partícula

Masa (kg)

Carga (C)

electrón

9.1x 10-31

-1.6x 10-19

protón

1.67x 10-27

+1.6x10-19

neutrón

1.67x 10-27

0

Protones
(carga +Ze)

Z = Llamado número atómico, es el número de número
protones
A = Llamado número másico, es el número protones +
neutrones

Electrones (carga -Ze)

~10-10 m

El número atómico es característico d cada elemento d l t bl periódica. El número másico puede ser
ú
tó i
t í ti de d l
t de la tabla
iódi
ú
á i
d
distinto enátomos del mismo elemento químico, en cuyo caso cada átomo del mismo elemento es un
isótopo.
• Un átomo tiene el mismo número de electrones que de protones
• Ión positivo : le faltan electrones y tiene una carga eléctrica negativa

es neutro:

Q = Z ⋅ qp − Z ⋅ qe = 0

Q = + ne ⋅ qe

• Ión negativo: tiene electrones añadidos y tiene una cara eléctrica positiva
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Q = − ne ⋅ qe
3

Conservación de la carga
1) La carga eléctrica ni se crea ni se destruye. Puede haber transferencia de
carga eléctrica entre:
lé t i
t
• Moléculas
• Átomos
• Cuerpos
2) Al transferirse carga eléctrica, la carga total de un objeto cambia, pudiendo
tener carga total positiva, negativa o neutra.
3) Un cuerpo con carga eléctrica neutra quiere decir quetiene tantas cargas
positivas como negativas. No implica que no tenga carga eléctrica .
4) Si un sistema esta aislado, la suma de todas las cargas eléctricas es
constante.
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4

LEY DE COULOMB
Desde el descubrimiento de fenómenos eléctricos en la antigüedad, el desarrollo de una
teoría electrostática correcta fue largo:

• William Gilbert(1540-1603) descubre como cargar objetos eléctricamente.
Extiende la electrificación a todos los objetos.

• Stephen Gray (1729), demuestra que debe de existir alguna propiedad de la materia que
explique la electricidad, y que es independiente de los procesos usados para observarla.
p q
q
p
p
p
Estudio la electricidad y la transferencia de carga eléctrica entre objetos.
• Benjamin Franklin(1706-1790) demuestra que existen dos tipos de
electricidad. Las denominó positiva y negativa. Inventó el pararrayos. Su
p
g
p
y
teoría de los fluidos eléctricos era errónea.

• Charles-Agustin de Coulomb (1736-1806) estableció las leyes físicas de
la electrostática. Nace una nueva rama de la física.
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Expresión vectorial de la Ley de...