analogica

Electrostática
Definición de Carga eléctrica:
La carga eléctrica es una propiedad de algunas partículas subatómicas (pérdida o ganancia de
electrones) que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las
interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por
los campos electromagnéticos siendo, a su vez, generadora de ellos. Lainteracción entre carga
y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales: la interacción
electromagnética.

Ley de Coulomb:
La ley de Coulomb nos describe la interacción entre dos cargas eléctricas del mismo o de
distinto signo. La ley de Coulomb es válida sólo en condiciones estacionarias, es decir, cuando
no hay movimiento de las cargas o, como aproximación cuando elmovimiento se realiza a
velocidades bajas y en trayectorias rectilíneas uniformes. Es por ello que es llamada fuerza
electrostática. La fuerza F es repulsiva si las cargas son del mismo signo y es atractiva si las
cargas son de signo contrario. El valor de la fuerza con que se atraen o se repelen dos cargas
puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de dichas cargas einversamente
proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Carga eléctrica
Distancia
Fuerza
Constante de Coulomb
Permitividad del vacío
Permitividad relativa
Permitividad del medio

Q
R
F
K
eo
er
e

[Coulomb]
[Metros]
[Newton]
[Nm²/C²]
[C²/Nm²]
Adimensional
[C²/Nm²]

F := K⋅

Q1 ⋅ Q2
2

r

e := Eo⋅ Er

Material

Er

e [C²/Nm²]

Vacío

1

8,85·10Parafina

2,1-2,2

1,90·10

Mica

6-7

5,76·10

Papel parafinado

2,2

1,95·10

Poliestireno

1,05

9,30·10

Baquelita

3,8-5

3,90·10

Cirbolito

3-5

3,54·10

Vidrio orgánico

3,2-3,6

3,01·10

Vidrio

5,5-10

6,86·10

Aire

1,0006

8,86·10

Mármol

7,5-10

7,75·10

Ebonita

2,5-3

2,43·10

Porcelana

5,5-6,5

5,31·10

Micalex7-9

7,08·10

Micarta A y B

7-8

6,64·10

Batista barnizada

3,5-5

3,76·10

Goma en hojas

2,6-3,5

2,70·10

Polietileno

2,7

2,39·10

K :=

1
4⋅ π ⋅ e

K (Nm²/C²)

-12
-11

4,16·10

-11

1,38·10

-11

4,09·10

-12

8,56·10

-11

2,04·10

-11

2,25·10

-11

2,64·10

-11

1,16·10

-12

8,98·10

-11

1,03·10

-113,27·10

-11

1,50·10

-11

1,12·10

-11

1,20·10

-11

2,11·10

-11

2,95·10

-11

1

8,99·10

9

3,33·10

9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9

Principio de superposición y la Ley de Coulomb
La fuerza total ejercida sobre una carga eléctrica “Qo” debida a un conjunto de cargas será
igual a la suma vectorial de cada una de las fuerzas ejercidassobre “Qo” por cada una de las
otras cargas.

Concepto de campo eléctrico
Supongamos, que solamente está presente la carga Q1. Cada punto P del espacio que rodea a
la carga Q1 tiene una nueva propiedad que se denomina campo eléctrico E. Al volver a poner
la carga Q2 en el punto P, cabe imaginar que la fuerza sobre esta carga la ejerce el campo
eléctrico creado por la carga Q1. El campoeléctrico se define como la fuerza sobre la unidad
de carga positiva imaginariamente situada en el punto P.
Carga eléctrica
Campo eléctrico
Distancia

Q
E
R

[Coulomb]
[N/C]
[Metros]

E :=

2

F
Qo

E := K⋅

Q1⋅ Qo
2

Qo⋅ r

E := K⋅

Q1
2

r

Trabajo y energía asociados a las cargas, las fuerzas y los campos eléctricos.
Cuando una partícula con carga se desplaza en uncampo eléctrico, el campo ejerce
una fuerza que puede realizar trabajo sobre la partícula. Este trabajo se puede
expresar siempre en términos de energía potencial eléctrica. La energía potencial
eléctrica depende de la posición de la partícula dentro del campo eléctrico.
Describimos la energía potencial eléctrica con base en un nuevo concepto
denominado “potencial eléctrico”, o simplemente...