Ley De Coulomb

Ley de Coulomb

Cargas iguales se repelen, cargas diferentes se atraen.

La fuerza eléctrica que actúa sobre una carga puntual q1 como resultado de la presencia de una segunda carga puntual q2 esta dada por la ley de Coulomb:

donde ε0 = permitividad del vacío

Note que esto satisface la tercera ley de Newton porque implica que sobre q2, actua exactamente la misma magnitud de la fuerza. La ley de Coulomb es una ecuación vectorial e incluye el hecho de que la fuerza actúa a lo largo de la línea de unión de las cargas. Cargas iguales se repelen y cargas distintas se atraen. La ley de Coulomb describe una fuerza de alcance infinito que obedece la ley del inverso del cuadrado, y es de la misma forma que la ley de la fuerza de la gravedad.

Ejemplo de Fuerza Eléctrica

La fuerza eléctrica entre cargas se puede calcular usando la ley de Coulomb.

Los circuitos domésticos normales en los EEUU, operan con un voltaje AC de alrededor de V =120 voltios. Para tales tipos de circuitos la relación de la potencia eléctrica P = IV nos dice que para usar una potencia de P = 120 vatios en un circuito de 120 voltios, requerirá una intensidad de corriente eléctrica de I = 1 amperio. Un amperio de corriente transporta a través del conductor un culombio de carga por segundo. De modo que un culombio de carga representa la carga transportada a través de una bombilla de 120 vatios en un segundo.

Si tuviéramos dos colecciones de cargas de un culombio cada una concentradas en dos puntos separados por un metro de distancia, la fuerza entre ellas se podría calcular de la ley de Coulomb. Para este caso particular el cálculo viene a ser

Si dos de tales cargas estuvieran realmente concentradas en esos puntos separados por esa distancia de 1 metro, se moverían para separarse por la influencia de esa enorme fuerza, ¡incluso si tuvieran que ser desprendidas del material de acero donde pudieran estar localizadas!.

Si de nuestro acuerdo hipotético de distribución de cargas resultan tales enormes fuerzas, entonces ¿por que no vemos manifestaciones dramáticas de las fuerzas eléctricas?. La respuesta general es que en cualquier punto de un cable, no hay mucho mas de una neutralidad eléctrica. La naturaleza nunca acumula un culombio de carga en un punto. Podría ser instructivo examinar la cantidad de carga en una esfera de cobre con un volúmen de un centímetro cúbico. El cobre tiene un electrón de valencia fuera de las capas completas de su átomo y este electrón está bastante libre para poder moverse en el

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