Ley De Coulomb

LEY DE COULOMB
INTRODUCCIÓN
La Ley de Coulomb.- lleva su nombre en honor a Charles-Augustin de Coulomb, uno de sus descubridores y el primero en publicarlo. No obstante, Henry Cavendish obtuvo la expresión correcta de la ley, con mayor precisión que Coulomb, si bien esto no se supo hasta después de su muerte.
Mediante una balanza de torsión, Coulomb encontró que la fuerza de atracción orepulsión entre dos cargas puntuales (cuerpos cargados cuyas dimensiones son despreciables comparadas con la distancia r que las separa) es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

El valor de la constante de proporcionalidad depende de las unidades en las que se exprese F, q, q’ y r. En el Sistema Internacional de Unidades de Medida vale 9•109 Nm2/C2.
Obsérvese que laley de Coulomb tiene la misma forma funcional que la ley de la Gravitación Universal
El enunciado que describe la ley de Coulomb es el siguiente:
"La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa."
Esta ley es válida sólo encondiciones estacionarias, es decir, cuando no hay movimiento de las cargas o, como aproximación, el movimiento se realiza a velocidades bajas y trayectorias rectilíneas uniformes. Se le llama a esta Fuerza Electrostática. La parte Electro proviene de qué se trata de fuerzas eléctricas estáticas debido a la ausencia de movimiento de las cargas.
La carga eléctrica.- es una cantidad escalarfundamental y es una propiedad que portan los constituyentes de los átomos (concretamente los electrones y protones).
La fuerza eléctrica.- si dos cuerpos cualesquiera están cargados eléctricamente con cargas puntiformes, existe una fuerza eléctrica entre ellos, y si las magnitudes de las cargas son q1 y q2 respectivamente, la fuerza varía en razón inversa al cuadrado de la distancia entre las cargas,según predice la ley de Coulomb demostrada anteriormente.

OBJETIVO GENERAL
Verificar experimentalmente la ley de Coulomb por medio del estudio y verificación de partículas cargadas eléctricamente.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Determinar experimentalmente por 2 métodos la permitividad del medio.
• Determinar la permitividad del vacío por medio de la balanza de torsión.

EQUIPO Y MATERIALUTILIZADO
• Balanza de torsión
• Amplificador de la carga
• Galvanómetro
• Flexómetro
• Dos esferas aisladas
• Tres cables de conexión
• Dos recipientes
• Extensor de corriente
• Generador de Van der Graaf + cable
• Lámpara
• Base triangular
• Varilla de soporte
• Espátula
• Mordaza
• Varilla de torsión

ESQUEMA DEL EXPERIMENTO

DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA
1.- Calibramos labalanza de torsión método de contraste dinámico, el cual nos permite calcular el coeficiente de torsión (K) si se conocen el periodo de oscilación (T) que obtuvimos por medio de una medición promedio con cronómetros y la masa de la varilla (m) para el posterior cálculo de su momento de inercia (I) que se conocerá con la ecuación del momento polar para una varilla. Conocido el valor de (k) estamos encondiciones de evaluar el valor de la fuerza (F) que se quiere medir.
2.- Medimos con un flexómetro la desviación del haz luminoso sobre la escala graduada (X), que se debe a la interacción eléctrica entre las esferas cargadas; y también la longitud de la barra (L), que se utilizarán en el posterior cálculo del ángulo de desviación o desplazamiento del haz luminoso (θ).
3.- Obtuvimos midiendocon el flexómetro la distancia comprendida entre el eje de la balanza y el centro sujeta a esta (d), los cuales nos permitirán calcular la fuerza de restitución (F).
4.- Determinamos experimentalmente las cargas de las esferas q1 y q2 en coulombios con el amplificador lineal de cargas.
5.- Medimos con el flexómetro la distancia de separación de las esferas cargadas (r) la cual nos permite...