Ley De Coulomb

“LEY DE COULOMB”

Objetivo:
Obtener la fuerza “F” entre dos bolas cargadas eléctricamente en función de la distancia entre ellas. Además observar cual es la magnitud de dicha fuerza en función a las cargas de las bolas, tomando en cuenta y estimando la permitividad en espacio libre.
Fundamentos:
La ley de Coulomb, que establece cómo es la fuerza entre dos cargas eléctricas puntuales,constituye el punto de partida de la Electrostática como ciencia cuantitativa.
Entendemos por carga puntual una carga eléctrica localizada en un punto geométrico del espacio. Evidentemente, una carga puntual no existe, es una idealización, pero constituye una buena aproximación cuando estamos estudiando la interacción entre cuerpos cargados eléctricamente cuyas dimensiones son muy pequeñas encomparación con la distancia que existen entre ellos.
La Ley de Coulomb dice que "La fuerza electrostática entre dos cargas puntuales es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario".
Esimportante hacer notar en relación a la ley de Coulomb los siguientes puntos:
a) cuando hablamos de la fuerza entre cargas eléctricas estamos siempre suponiendo que éstas se encuentran en reposo (de ahí la denominación de Electrostática)
b) las fuerzas electrostáticas cumplen la tercera ley de Newton (ley de acción y reacción); es decir, las fuerzas que dos cargas eléctricas puntuales ejercen entre síson iguales en módulo y dirección, pero de sentido contrario:
Fq1 → q2 = −Fq2 → q1 ;
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En términos matemáticos, esta ley se refiere a la magnitud F de la fuerza que cada una de las dos cargas puntuales q1, q2 ejerce sobre la otra separadas por una distancia r y se expresa en forma de ecuación como:

K, es una constante conocida como constante Coulomb y las barras denotan valor absoluto.F, es el vector Fuerza que sufren las cargas eléctricas. Puede ser de atracción o de repulsión, dependiendo del signo que aparezca (en función de que las cargas sean positivas o negativas).
Material:
* 1 juego de cuerpos electrostáticos
* 1 carrito
* 1 riel metálico de precisión,
* Un sensor de fuerza
* 1 newtometro
* 1 Cable de conexión de 6 polos
* 1 fuente de altatensión de 25 kV
* 1 cable de alta tensión
* 1 Varilla de soporte aislado
* Una silla de base
* Un electrómetro amplificador
* 1 unidad enchufable 230 V/12 V W AC/20
* 1 STE condensador 1 nF, 630 V
* STE condensador de 10 nF, 100 V
* Un voltímetro, hasta U = ± 8 V
* 1 taza de Faraday
* 1 tapón de sujeción
* 1 conexión de barra
* 1 base soporte, enforma de V
* 1 Varilla de soporte
* 1 Mordaza múltiple de Leybold
* Cables de conexión

Medidas de precaución:
* Es de vital importancia poner atención en las corrientes de fuga a través de los aisladores ya que puede causar pérdidas de carga y errores de medición.
* La fuente de alimentación de alta tensión y el punto del cable de alta tensión debe estar a una distanciasuficiente del resto de la configuración experimental, de manera que se evite la interferencia por inducción electrostática.
* La persona que está practicando, debe mantener la varilla de conexión del amplificador de electrómetro en la mano con el fin de hacer tierra sí mismo.

Procedimiento:

1. Conectar el cable de alta tensión para el polo positivo de la fuente de alimentación de altatensión y el polo negativo a tierra.
2. Colocar la punta libre del cable de alta tensión a través del orificio superior de la varilla de soporte aislante.
3. Conectar el sensor de fuerza, además conectar bola 1
4. Colocar la bola 2 con la barra aislada para el sensor de fuerza y bloquee con el tornillo.
5. Alinear las dos bolas a la misma altura.
6. Conectar el sensor de...