Guia de ley de coulamb

LEY DE COULOMB Y CAMPO ELECTRICO
La ley de Coulomb puede expresarse como: “La magnitud de cada una de las fuerzas
eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente
proporcional al producto de la magnitud de ambas 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 repulsiónsi las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo
contrario.
La constante de proporcionalidad depende de
la constante dieléctrica del medio en el que se
encuentran las cargas. Así, la constante de
proporcionalidad en el vacio es:

La ecuación de la ley de Coulomb solo es
válida cuando las cargas se encuentran en
el vacío o en forma muy aproximada si
están en el aire. Sientre las cargas existe
otro medio la fuerza eléctrica sufre una
disminución; la relación entre la fuerza
eléctrica entre dos cargas en el vacío y
éstas misma en otro medio recibe el
nombre de permitividad relativa y
matemáticamente viene dada por:

Permitividad Relativa de Algunos
Medios
Medio
Aislador

Permitividad relativa
(r )

Vacío

1

Aire

1.0005

Gasolina

2.35Aceite

2.8

Vidrio

4.7

Mica

5.6

Glicerina

45

 r = Permitividad relativa (adimensional)

Agua

80.5

F = Fuerza eléctrica en el vacío
F  = Fuerza eléctrica en el otro medio

Profesor: Julio C. Barreto G.

r 

F
F

Donde:

1

Escuela: 73

La Unidad de Carga eléctrica en el sistema MKS: El Coulomb (C). Y en
el sistema CGS: franklin o statcoulomb(Fr): 3,336 641 × 10-10 C
1. El átomo normal de hidrógeno tiene un protón en su núcleo y un electrón en su
órbita. Suponiendo que la órbita que recorre el electrón es circular y que la
distancia entre ambas partículas es 5,3x10 -11 m, hallar: a) la fuerza eléctrica de
atracción entre el protón y el electrón, b) la velocidad lineal del electrón. La masa
del electrón es 9,11x10-31kg.(8,2x10-8N; 2,2x106 m/s)
2. Hallar la relación entre la fuerza eléctrica F(e) y la gravitatoria F(g) (o peso) entre
dos electrones.
(F(e) = 4,16x1042F(g))
3. Dos esferillas iguales e igualmente cargadas, de 0,1 gr de masa cada una, se
suspenden del mismo punto mediante hilos de 13 cm de longitud. Debido a la
repulsión entre ambas, las esferillas se separan 10 cm. Hallar la carga de cada una
deellas.
(2,1x10-8C)
4. Calcular la fuerza eléctrica entre dos cargas eléctricas puntuales cuyos valores son:
q1 = 2 milicoulombs, q 2 = 4 milicoulombs, al estar separadas en el vacío por una
distancia de 30 cm.
(8x105 N repulsión)
5. Determinar la fuerza eléctrica entre dos cargas cargas eléctricas puntuales cuyos
valores son q1 =-3 microcoulombs y q 2 = 4 microcoulombs al estar separadas enel vacío 50 cm.
(0.432 N,
atracción)
6. Una carga de -3x10-2 ues se encuentra en el aire a 15 cm de otra carga de -4x10-2 ues
a) ¿Cuál es la fuerza eléctrica entre ellas? (5.333x10-6 dinas repulsión)
b) ¿Cuál sería la fuerza eléctrica entre ellas si estuvieran sumergidas en aceite?
( 1.9x10-6 dinas repulsión)
7. Una carga eléctrica de 2 C se encuentra en el aire a 60 cm de otra carga. Lafuerza
con la que se rechazan es de 3x10 -1 N ¿Cuánto vale la carga desconocida? (6μc)
Prefijos del sistema métrico decimal
Cantidades muy Grandes

Unidades de Fuerza

Cantidades muy pequeñas

Yotta (Y) 1024 (Cuatrillón)
Zetta (Z) 1021 (Mil trillones)
Exa (E) 1018 (Trillón)
Peta (P) 1015 (Mil billones)

Deci (d) 10-1 (décimo)
Centi (c) 10-2 (centésimo)
Mili (m) 10-3 (milésimo)Micro (μ) 10-6 (millonésimo)

Tera (T) 1012 (Billón)

Nano (η) 10-9 (mil millonésimo)

Giga (G) 109 (Mil millones)

Pico (ρ) 10-12 (billonésimo)

Mega (M) 106 (Millón)

Fento (f) 10-15 (mil billonésimo)

Miria (Ma) 104 (Diez mil)
Kilo (K) 103 (Mil)
Hecto (H) 102 (Cien)
Deca (D) 101 (Diez)

Atto (a) 10-18 (trillonésimo)
Zepto (z) 10-21 (mil trillonésimo)
Yocto (y) 10-24...