Ley De Coulomb

Portada

RESUMEN

Esta experiencia busca analizar el comportamiento del campo eléctrico y las líneas del campo entre objetos cargados opuestamente y cargas puntuales opuestas, a través de una balanza de torsión.
Para la presente práctica, el objetivo fue establecer la relación entre la fuerza eléctrica y la carga, que la carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículassubatómicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas, y la fuerza eléctrica es la fuerza electrostática que se produce cuando un cuerpo se carga, esta fuerza se puede detectar por los efectos que causa sobre cuerpos livianos como polvo o pedacitos de papel.
Con la ayuda de dos esferas de un material conductor suspendidas de unabarra de aluminio colocada en un soporte universal se calculó la expresión para la carga que se logró observar al momento de tocar una de esas esferas haciéndola que se atrajera a la esfera central cargada, luego se toco la esfera del otro lado con la esfera central cargada obteniendo en el dinamómetro la carga eléctrica de cada fuerza, al obtener los resultados de carga y fuerza se procede adescargar tocando la placa metálica antes de tomar una nueva medición, este procedimiento se realiza para diferentes potenciales de carga y diferente distancia entre la esfera central cargada y la placa.

OBEJTIVOS

* Conocer la ley de coulomb, la relación que tiene la fuerza eléctrica y la carga, aprender hacer experimentalmente la ley de coulomb.
* Entender como la ley de coulombdescribe las fuerzas entre cargas.
* investigar la relación que existe entre la magnitud de la fuerza
que mutuamente ejercen dos cargas aproximadamente puntuales una sobre la otra, y la distancia que las separa.

DESARROLLO TEORICO

Ley de coulomb
Los fenómenos eléctricos de los cuerpos se explican por la estructura atómica. Los cuerpos están constituidos por átomos y en los átomos existenprotones (carga positiva) y electrones (carga negativa).
En cualquier tipo de cuerpo existen dos tipos de cargas eléctricas: positivas y negativas. Las cargas eléctricas del mismo tipo se repelen y las cargas eléctricas de distinto tipo se atraen.
Hemos visto que las cargas se atraen y se repelen pero ¿con qué fuerza se atraen y se repelen?
Coulomb investigó los valores de estas fuerzas y llegó ala conclusión de que están influenciadas por sus cargas eléctricas y la distancia que las separa.
En 1758 enunció su ley: la fuerza entre dos cargas eléctricas es directamente proporcional a las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
La ley de Coulomb se puede expresar matemáticamente como:


Donde F: fuerza de atracción o de repulsiónK: constante que en el vacío vale 9000000000 N*m2/C2
q1, q2: cargas eléctricas

Enunciado de la ley
La ley de Coulomb es válida sólo en condiciones estacionarias, es decir, cuando no hay movimiento de las cargas o, como aproximación cuando el movimiento se realiza a velocidades bajas y en trayectorias rectilíneas uniformes. Es por ello que es llamada fuerzaelectrostática.
En términos matemáticos, la magnitud  de la fuerza que cada una de las dos cargas puntuales  y  ejerce sobre la otra separadas por una distancia  se expresa como:

Dadas dos cargas puntuales  y  separadas una distancia  en el vacío, se atraen o repelen entre sí con una fuerza cuya magnitud está dada por:

La Ley de Coulomb se expresa mejor con magnitudes vectoriales:

donde  esun vector unitario, siendo su dirección desde la cargas que produce la fuerza hacia la carga que la experimenta.
Al aplicar esta fórmula en un ejercicio, se debe colocar el signo de las cargas q1 o q2, según sean éstas positivas o negativas.
El exponente (de la distancia: d) de la Ley de Coulomb es, hasta donde se sabe hoy en día, exactamente 2. Experimentalmente se sabe que, si el exponente fuera de...