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Experimento de Coulomb
Experimento de Coulomb.

En 1785, que el ingeniero militar francés Charles Auguste Coulomb (l736-1806) pudo medir con bastante precisión las características de las fuerzas entre partículas eléctricamente cargadas. Para ello utilizó un péndulo de torsión (Figura 1) que consiste en una barra AB que está sujeta por medio de un alambre vertical. Cuando uno de los extremosexperimenta una fuerza, la barra gira y hace que el alambre se tuerza. Midiendo el ángulo que gira el alambre se puede determinar la magnitud de la fuerza que experimentó el extremo de la barra. Coulomb colocó en el extremo A de su péndulo una carga y acercó otra carga C. Cambiando los valores de las cargas y manteniendo la distancia entre A y C fija, encontró que mientras más grande es cada una delas cargas, mayor es la magnitud de la fuerza entre ellas (ya sea de atracción si las cargas son opuestas, o de repulsión si son iguales). De hecho, si una de las cargas aumenta al doble, la fuerza aumenta al doble, si la carga aumenta al triple, la fuerza aumenta al triple y así sucesivamente. Además, mientras más separadas estén las cargas, menor será la fuerza. Así si la distancia entre A y Caumenta al doble, la fuerza disminuye a la cuarta parte; si la distancia aumenta al triple, la fuerza disminuye a la novena parte, etc. Este conjunto de resultados recibe el nombre de ley de Coulomb.



Charles Agustin Coulomb, estudió las fuerzas de interacción entre partículas con carga eléctrica. En el caso de cargas puntuales (cuerpos con carga eléctrica que son muy pequeños en comparacióncon la distancia que
los separa) Coulomb encontró que:
La fuerza eléctrica es proporcional a:
Cuando se reduce la distancia entre las cargas puntuales, la fuerza eléctrica aumenta y cuando aumenta esta distancia la fuerza eléctrica disminuye.

LEY DE COULOMB
“La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales, es directamente proporcional al productode las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”

Matemáticamente el concepto se expresa como:
donde q1 y q2 son las cargas, r es la distancia entre ellas y k, es una constante de proporcionalidad que depende del sistema de unidades que se utilice.
Las barras de valor absoluto se usan por que las cargas pueden ser positivas o negativas pero la magnitudde la fuerza SIEMPRE ES POSITIVA
La unidad SI para la carga eléctrica es el coulomb, denotado por C, y la constante de proporcionalidad tiene un valor de:
K=98987551787N*.

Estrictamente, la Ley de Coulomb solo debe aplicarse a cargas puntuales en el vacío ya que si hay materia en el espacio que separa las cargas, la fuerza neta que actúa sobre cada carga se altera por que se inducen cargas enlas moléculas del material que se interpone.


El potencial eléctrico (voltaje) en cualquier punto del espacio producido por una distribución continua de cargas, se puede calcular a partir de la expresión de carga puntual por medio de la integración, puesto que el voltaje es una cantidad escalar.
La distribución continua de cargas, requiere un numero infinito de elementos de carga paracaracterizarlo, y la suma infinita que se necesita, es exactamente lo que hace una integral. Para realmente llevar a cabo la integral, el elemento de carga se expresa en términos de la geometría de la distribución, con el uso de alguna densidad de carga.



Densidad de carga elèctrica.

Se llama densidad de carga eléctrica a la cantidad de carga eléctrica que se encuentra en una línea, superficieo volumen. Por lo tanto se distingue en tres tipos de densidad de carga. Se representa con las letras griegas lambda (λ) para densidad de carga lineal, sigma(σ) para densidad de carga superficial y ro (ρ) para densidad de carga volumétrica.
A pesar de que las cargas eléctricas son cuantizadas con que, es decir son múltiplos de una carga elemental, en ocasiones las cargas eléctricas de un cuerpo...