Laboratorio N°1 Ley de Coulomb

LEY DE COULOMB

Estudiante(s):

Tong Wai Tuck  1161905

 Antolinez Camargo Edwin Argeniz 1161910

Arredondo Rincón David Alejandro  1161915

Juan David Diaz - 1161906

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER

FACULTAD DE INGENIERÍA, INGENIERÍA ELECTRÓNICA

DEPARTAMENTO DE FÍSICA, FÍSICA ELECTROMAGNÉTICA

SAN JOSÉ CÚCUTA

11-03-2021

Laboratorio N°1

LEY DE COULOMB

Entregado a:

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER

FACULTAD DE INGENIERÍA, INGENIERÍA ELECTRÓNICA

DEPARTAMENTO DE FÍSICA, FÍSICA ELECTROMAGNÉTICA

SAN JOSÉ CÚCUTA

11-03-2021

RESUMEN

El presente laboratorio tiene como finalidad estudiar la ley de Coulomb, la cual es empleada para calcular la fuerza eléctrica en un punto. Se trabajará con dos tipos de cargas: una fija y una móvil, también se tendrá en cuenta la distancia entre estas cargas, esto debido a que nos basamos en la fórmula de la ley de Coulomb. Para el desarrollo del experimento se usó un software de uso libre para simular el comportamiento de cada carga y observar la fuerza ejercida.

OBJETIVOS

Objetivo General:

Verificar experimentalmente la ley de Coulomb.

Objetivos específicos

1.    Establecer la relación entre la fuerza eléctrica y la carga.

2.    Establecer la relación entre la fuerza eléctrica y la distancia entre las cargas

3.    Determinar una constante eléctrica. 

 DESARROLLO TEÓRICO

La fuerza eléctrica descrita en la ley de Coulomb no deja de ser una fuerza y como tal, es una magnitud vectorial que en el Sistema Internacional de Unidades se mide en Newtons (N). Su expresión en forma vectorial es la siguiente:

[pic 1]

donde el nuevo valor [pic 2]es un vector unitario en la dirección que une ambas cargas. Observa que si llamamos [pic 3]al vector que va desde la carga que ejerce la fuerza hacia la que la sufre,[pic 4] es un vector que nos indica la dirección de [pic 5].

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

Date cuenta que la fuerza eléctrica siempre tiene la misma dirección que el vector unitario [pic 9]

y el mismo sentido si tienen el mismo signo y sentido opuesto si tienen signo distinto.

• positivo. cuando la fuerza sea de repulsión (las cargas se repelen). (+ · + = + o - · - = +)
• negativo. cuando la fuerza sea de atracción (las cargas se atraen). (+ · - = - o - · + = -)

PROCEDIMIENTO

1.        Active el link                 http://labovirtual.blogspot.com/search/label/Ley%20de%20Coulomb 

2.        Los valores de las cargas pueden ser modificados mediante las flechas que se encuentran a la derecha de cada carga. La carga móvil se puede desplazar, arrastrándose en la dirección requerida. La distancia entre las cargas y la fuerza entre ellas se visualiza en el rótulo inferior.

3.        Mueva la carga de prueba y observa como varía el módulo y la dirección de la fuerza que la carga fija ejerce sobre la de prueba

4.        Modifica los valores de cada una de las cargas.

5.        Fije la distancia aproximadamente en 50 cm y la carga fija en 90 μC, ve modificando los valores de la carga móvil y completa la tabla.

Tabla 1

[pic 10]

6.        Represente en una gráfica los valores de la fuerza frente a la carga de prueba. ¿Qué conclusión obtienes?

Gráfico 1

[pic 11]

 Al mantener una distancia de 50 cm, una carga fija de 90 μC y una carga móvil que aumenta de manera escalonada, la fuerza será directamente proporcional al cambio que se le aplique a la carga móvil. En la gráfica se puede observar que una vez la carga móvil aumenta, la fuerza de repulsión entre ambas cargas también lo hace.

7.        Fija la distancia aproximadamente en 50 cm y la carga móvil en 90 μC, ve modificando los valores de la carga fija y completa la tabla 2:

Tabla 2:

[pic 12]

8.        Represente en una gráfica los valores de la fuerza frente a la carga de prueba. ¿Qué conclusión obtienes?

Gráfico 2:

[pic 13]

 Al mantener una distancia de 50 cm, una carga móvil de 90 μC y una carga fija que aumenta de manera escalonada, la fuerza será directamente proporcional al cambio que se le aplique a la carga móvil. En la gráfica se puede observar que una vez la carga fija aumenta, la fuerza de repulsión entre ambas cargas también lo hace.

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