Ley De Coulomb

LEY DE COULOMB

1. MARCO TEORICO.

Aun cuando los fenómenos electrostáticos fundamentales eran ya conocidos en la época de Charles Coulomb (1736-1806), no se conocía aún la proporción en la que esas fuerzas de atracción y repulsión variaban. Fue este físico francés quien, tras poner a punto un método de medida de fuerzas sensible a pequeñas magnitudes, lo aplicó al estudio de las interacciones entre pequeñas esferas dotadas de carga eléctrica. El resultado final de esta investigación experimental fue la ley que lleva su nombre y que describe las características de las fuerzas de interacción entre cuerpos cargados.

Cuando se consideran dos cuerpos cargados (supuestos puntuales), la intensidad de las fuerzas atractivas o repulsivas que se ejercen entre sí es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que las separa, dependiendo además dicha fuerza de la naturaleza del medio que les rodea.

Como fuerzas de interacción, las fuerzas eléctricas se aplican en los respectivos centros de las cargas y están dirigidas a lo largo de la línea que los une.

Coulomb desarrolló la balanza de torsión con la que determinó las propiedades de la fuerza electrostática. Este instrumento consiste en una barra que cuelga de una fibra capaz de torcerse. Si la barra gira, la fibra tiende a regresarla a su posición original, con lo que conociendo la fuerza de torsión que la fibra ejerce sobre la barra, se puede determinar la fuerza ejercida en un punto de la barra. La ley de Coulomb también conocida como ley de cargas tiene que ver con las cargas eléctricas de un material, es decir, depende de sus cargas sean negativas o positivas.

2. OBJETIVOS.

2.1 OBJETIVO GENERAL.

Poder evidenciar y comprobar la ley de coulomb.

2.2 OBJETIVOS ESPECIALES.

Entre los objetivos especiales o específicos podemos mencionar:

• Determinar experimentalmente la permitividad del medio, por medio del método del promedio

• Hacer el uso de una balanza de torsión.

• Evidenciar la interacción eléctrica entre dos partículas.

• Graficar el suceso 4πf vs q1q2/r2

3. EQUIPOS Y MATERIAL UTILIZADO.

• Balanza de torsión

• Flexómetro

• Esferas aisladas

• Cables de conexión

• 2 Recipientes

• Espátula

• Extensor de corriente

• Generador de Van der Graff

• Lámpara

• Bases

• Mordaza

• Varilla de torsión

• Sensor de carga

• Sensor de fuerza

• Equipo de adquisición de datos

4. MODO DE INSTALACION DE LOS EQUIPOS.

5. MODELOS MATEMATICOS.

Determinación del momento de inercia ( j).

J = mL2 b 12

Donde:

m = es la masa de la barra; L = la longitud de la barra

j=0.0558 kg * 0.238 m = 2.6339x10-4 12

Constante de recuperación (k).

k= 4π2j T2

Donde:

j= es la inercia; T= es el periodo

Se determinara la constante de recuperación para 5 diferentes periodos y del cual se sacara un promedio.

T=3.8288 s

k5= 4* 3.14162*2.74x10-4 =7.0932x10-4 c 3.8288

El valor de k es:

k=7.0932 x10-4

Determinación de tita ( Ɵ)

Ɵ= x . . 2L

Donde:

x= es el desplazamiento de la luz; L=la distancia q recorre la luz

Ɵ1= 0.082 =1.198x10-2 Ɵ2= 0.062 =9.117x10-3 c 2 * 3.42 2 * 3.42

Ɵ3= 0.090 =1.315x10-2

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