física para todos

Fuerza eléctrica.

1.5 Ley de Coulomb.
Objetivo:
Determinar la fuerza eléctrica entre
dos cuerpos con carga.
Aplicar el principio de superposición

Ley de Coulomb.
Charles-Augustin deCoulomb
(Angoulême, Francia, 1736 París, 1806). Físico e ingeniero
militar francés. Demostró que la
fuerza eléctrica de atracción o de
repulsión que actúa entre un par
de pequeñas esferas, cargadas yseparadas una cierta distancia,
obedece a la siguiente relación:

Balanza de Coulomb

Ley de Coulomb.

r
F=

1 q1q 2
Donde:
r
[
N
]
ˆ
2
4πε 0 r
q1=carga de la esfera 1

r
q 1q2
F = ke 2 rˆ [N ]
r
1  N ⋅ m2 
kE =


2
4πε 0  C 

q2=carga de la esfera 2
r=distancia entre sus
centros
Ke=
=Constante
de
proporcionalidad

Ley de Coulomb.
ε0 =permitividad del vacio

ε 0 = 8.85 × 10

−12

 C 

2 
N⋅m 
2

2

1
9 N⋅m 
ke =
= 9 × 10 

2
4πε 0
 C 

Ley de Coulomb.
Convención de nomenclatura para
fuerzas eléctricas.Simulador 29 del Resnick

Ley de Coulomb.
La fuerza es una cantidad vectorial que se
puede expresar en función de su magnitud
(módulo) y un vector unitario en dirección
del vector.

r r
F= F ⋅ rˆ = F ⋅ rˆ

La magnitud de la fuerza
La magnitud de la fuerza se determina por

q1q 2
F = k e 2 [ N]
r

Ejemplo.
Si q1=5 [uC] , q2=-5[uC] se encuentran separadas 10 [cm]
el valor dela fuerza eléctrica es:
-6
-6
(
5
×
10
)(
5
×
10
)
9
F = 9 ×10 [
] = 22.5[ N]
-2 2
(10 ×10 )
http://www.wolframalpha.com/
Colulomb´s law
5.0uC,5uC,10cm

La dirección y sentidor
r
El vector unitario se define como: rˆ = r = r
r
r
r
Un vector unitario en coordenadas cartesianas
(o rectangulares) puede representarse en la
siguiente forma:

rˆ =

( x f − x i )ˆi +( y f − y i )ˆj + (z f − z i )kˆ
( x f − x i ) + ( yf − yi ) + (z f − z i )
2

2

2

Ley de Coulomb.
Ejemplo: Se tienen dos cargas
puntuales. La carga q1=10[uC]
ubicada en el punto A...