Page 494 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

Resumen Ley de Coulomb
La electrostática es la ciencia que estudia las cargas en reposo. F = — —
Hemos visto que existen dos tipos de cargas en la naturaleza.
Si un objeto tiene un exceso de electrones, se dice que está k = 9 X 109 N • m2/C2
cargado negativamente; si tiene una deficiencia de electrones,
está cargado positivamente. La ley de Coulomb fue presenta­ La fuerza F está en newtons (N) cuando la distancia r está
da para proveer una medida cuantitativa de las fuerzas eléctri­ en metros (m) y la carga q se mide en coulombs (C).
cas que existen entre esas cargas. Los principales conceptos se • Al resolver los problemas de este capítulo, es importante
mencionan a continuación. usar el signo de las cargas para determinar la dirección de
• La primera ley de la electrostática establece que las car­ las fuerzas, y la ley de Coulomb para determinar sus mag­
gas del mismo signo se repelen entre sí y las cargas de nitudes. La fuerza resultante sobre una carga en particular
diferente signo se atraen unas a otras. se calcula con los métodos de la mecánica vectorial.
* La ley de Coulomb establece que la fuerza de atracción
o repulsión entre dos cargas puntuales es directamente
proporcional al producto de las dos cargas e inversa­
mente proporcional al cuadrado de la distancia (separa­
ción) entre las dos cargas.

Conceptos clave
aislador 467 coulomb 471 ley de Coulomb 470
carga 463 electrón 466 microcoulomb 471
carga negativa 469 electroscopio 464 neutrón 466
carga por inducción 469 electrostática 463 primera ley de la electrostática 466
carga positiva 469 esferas de médula de saúco 464 semiconductor 467
conductor 467 ion 466

Preguntas de repaso
23.1. Comente varios ejemplos de electricidad estática, el cual la cantidad total de carga eléctrica en el
además de los mencionados en el texto. universo no cambia. ¿Puede exponer razones para
23.2. ¿Se crea alguna carga en el proceso de frotar una aceptar esta ley?
varilla de vidrio con un pedazo de seda? Explique 23.8. Describa lo que pasa con la hoja de un electroscopio
su respuesta. cargado positivamente cuando (a) una barra cargada
23.3. ¿Cuál es la naturaleza de la carga que aparece en el negativamente se acerca cada vez más a la perilla
pedazo de seda de la pregunta 23.2? sin tocarla, (b) una barra cargada positivamente se
23.4. En el laboratorio, un soporte aislado sujeta una esfe­ acerca más y más a la perilla.
ra metálica eléctricamente cargada. Describa varios 23.9. Cuando el electroscopio de hoja se carga por induc­
procedimientos para determinar la naturaleza de la ción, ¿debemos quitar el dedo antes de retirar la ba­
carga en esa esfera. rra con la carga? Explique su respuesta.
23.5. En un experimento de laboratorio se observa que 23.10. Escriba una lista con las unidades que corresponden
dos cuerpos se atraen entre sí. ¿Es ésta una prueba a cada parámetro de la ley de Coulomb en unidades
concluyente de que ambos están cargados? Expli­ del SI.
que su respuesta. 23.11. La ley de Coulomb sólo es válida cuando la separa­
23.6. Se observa que dos cuerpos se repelen mutuamente con ción r es grande en comparación con los radios de la
una fuerza eléctrica. ¿Es ésta una prueba concluyente carga. ¿Cuál es la razón de esta limitación?
de que ambos están cargados? Explique su respuesta. 23.12. ¿Cuántos electrones se requerirían para impartir a
23.7. Uno de los principios fundamentales de la física es una esfera de metal una carga negativa de (a) 1 C,
el principio de la conservación de la carga, según (b) 1 ¡i C?