Ley de Coulomb

Traducción: Ing. Andrés Castro

                                                                                                                   

                                                                                                                   

                                                                                                                   

Las bases de la electricidad

La mayor parte de los átomos consiste de espacio vacio.

Si el nícleo de un átomo fuera del tamaño de una semilla de uva, la órbita del electrón sería del tamaño de un campo de futbol.

La fuerza electromagnética, una de las fuerzas más poderosas del mundo, mantiene los elementos de un átomo unidos.

Los primeros destellos de electricidad

Como lo reportó el antiguo filósofo Griego Thales de Mileto alrededor del 600 AC, La carga (o electricidad) puede ser acumulada al frotar lana en varios materiales como el ambar.

ηλεκτρον (Elektron) significa ambar.

Cargas Eléctricas Los protones y

electrónes tienen cualidades llamadas cargas eléctricas positivas y cargas eléctricas negativas

Cargas iguales se repelen, y cargas diferentes se atraen

                  

 

Charges of Matters A matter is said to be charged when

there is an imbalance of protons and electrons.

The greater the accumulation of electrons is, the stronger the charge.

Charge is measured in coulombs (C). An electron is -1.6*10-19 C.

Charles Augustin de Coulomb

Nació en1736, murió en 1806

Creó un artefacto que le ayudo a elaborar sus teorías sobre las cargas y el campo eléctrico

Balanza de torsión

Balanza de torsión Inventada por Coulomb

para medir fuerzas muy débiles.

Contribuyó a la creación de la Ley de Coulomb mediante la medición de la constante de Coulomb

También fue usada por Henry Cavendish para encontrar la constante gravitacional

Coulomb’s sketch of his invention

¿Cómo funciona? Cuando una fuerza

desconocida es aplicada a los objetos metálicos en el contenedor, el alámbre se retuerce.

Mientras más grande sea la fuerza, más grande es el ángulo.

¿Qué es la Ley de Coulomb Las magnitudes de la fuerza electrostática

entre dos puntos eléctricamente cargados son directamente proporcionales al producto de las magnitudes de cada carga e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia entre las cargas.

Aproximación Electrostática La ley de Coulomb es

completamente certera cuando los objetos estan estacionarios, y permanece aproximadamente correcta únicamente para un movimiento lento. Estas condiciones son conocidas cómo Electrostática.

Similitud con la Fuerza Gravitacional

Tanto la fuerza gravitacional como la eléctrica, miden magnitudes de ciertas fuerzas entre dos cuerpos.

Por lo tanto, ambas son directamente proporcionales a las magnitudes de los dos cuerpos e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia.

K, Constante de Coulomb K = 9*10^9 N*m2/C2

Una de las constantes con más números, La constante de Coulomb demuestra que la fuerza electromagnética es una de las más poderosas del Universo.

Vector de la Ley de Coulomb La fuerza eléctrica es una fuerza

vectorial. El primer valor del vector es el

signo de la fuerza, negativo o positivo.

El segundo valor es el ángulo y dirección en que la fuerza se dirige.

Superposición lineal F2 = F1->2 + F3->2

Con la dirección y el signo conocidos, se pueden calcular multiples fuerzas

Ejemplo La fuerza

resultante es F en 2, ya que q2 es repelido por q3 y atraido por q1, debido a las cargas.

Campo eléctrico

Cada carga posee un Campo Eléctrico asociado a ella.

El campo eléctrico de la carga es un área en la cual la carga tiene fuerza eléctrica.

Reglas para trazar líneas de campo Simpre van de positivo a negativo. Mientras más fuerte sea el campo

eléctrico, más son las líneas. La confluencia de una gran cantidad

de lineas, indica un campo fuerte. Las líneas nunca se cruzan entre sí. Field Lines

Ley de Coulomb - Campo Basado en su Ley, Coulomb fue

capáz de derivar otra formula. Ya que esta formula es para un

unico punto cargado, solamente se necesita la magnitud de esa carga.

E = Kq/d^2

Referencias Leduc, Steven. Cracking The AP Physics

EXAM.Princeton Review, 2005. Gewirtz, Herman, Barron’s SAT Physics.

Barron’s, 2007 Henderson, Tom. Electric Field Intensity.

Physics Course Class Room. 1996-2007. <http://www.glenbrook.k12.il.us/GBSSCI/PHYS/CLASS/estatics/u8l4b.html

Nave, Carl R. "Electric forces." Hyperphysics. Georgia State University. 30 May      2008 <http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hph.html>.