Charles Coulomb

, Charles Coulomb (1736-1806) estableció la ley fundamental de la fuerza eléctrica entre dos partículas estacionarias cargadas. Los experimentos demuestran que:

Una fuerza eléctrica tiene las siguientes propiedades:

Es inversamente proporcional al cuadrado de la separación r entre las dos partículas a lo largo de la línea que las une.

Es proporcional al producto de las magnitudes de las cargas │q₁│ y │q₂│en las dos partículas.

Es de atracción si las cargas son de signo opuesto y de repulsión si las cargas tienen el mismo signo.

A partir de esas observaciones, podemos expresar la magnitud de las fuerza eléctrica entre dos cargas separadas por una distancia r como

F = kₑ (│q₁││q₂│)/r²

Donde q₁ y q₂ están dadas por C y r² en m²

Donde kₑ es una constante llamada constante de Coulomb. Observe que la ecuación conocida como ley de Coulomb, se aplica solo a cargas puntuales y a distribuciones esféricas de las cargas.

El valor de la constante de Coulomb en la ecuación depende de las unidades elegidas. La unidad de cara SI es el coulomb (C). A partir del experimento, sabemos que la constante de Coulomb en unidades SI tiene el valor

kₑ= 8.99 x 10⁹ Nm²/C²

En razón de que la magnitud del campo eléctrica en la posición de la carga de prueba esta definida como E = F / q₀, veamos que la magnitud del campo eléctrico debido a la carga q en la posición de q₀ es

E = kₑ (│q │)/r²

Potencial eléctrico

En los circuitos eléctricos, un punto de potencial eléctrico cero con frecuencia se define aterrizando (conectando a tierra) algún punto del circuito. Por ejemplo, la figura 1 ilustra una situación en la cual puede establecerse un campo eléctrico constante. Se conecta una batería de 12 V entre dos placas metálicas paralelas separadas entre si 0,30cm.

En este ejemplo si la batería se hubiera conectado a tierra, se habría considerado como potencial cero y la placa positiva como de potencial 12 V. en esta sección deseamos definir el potencial eléctrico debido a una carga puntual en un punto en el espacio. En este caso, el punto de potencial eléctrico cero se toma como si estuviera a una distancia infinita de la carga, lejos de su influencia y de la influencia de cualquier otra carga. Con esta elección, se puede usar los métodos de calculo para demostrar que el potencial eléctrico creado por una carga puntual q a cualquier distancia r de la carga, esta dado por

V = kₑ q/r

La ecuación

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