Page 159 - Libro Hipertextos Fisica 2

Componente: Procesos físicos

1.5 Fuerza entre cargas

1.5.1 La ley de Coulomb

Los cuerpos cargados experimentan una cierta interacción de atracción o
de repulsión entre ellos. La fuerza que caracteriza esta interacción depende
de las distancias entre los cuerpos y de la cantidad de carga eléctrica.
El físico francés Charles Coulomb (figura 5), utilizando una balanza de
torsión, estudió las fuerzas con las que se atraían o repelían los cuerpos
cargados. Estas fueron sus conclusiones:
n Las fuerzas eléctricas aparecen sobre cada una de las dos cargas que
interactúan, y son de igual magnitud e igual línea de acción, pero de
sentidos opuestos.
n Las fuerzas eléctricas dependen de los valores de las cargas. Cuanto Figura 5. Charles Coulomb determinó
mayor sean esos valores, mayor será la fuerza con la que se atraen o que a mayor distancia entre dos fuerzas,
repelen. menor es la fuerza que se ejerce entre
ellas.
n Las fuerzas eléctricas dependen de la distancia que separa las cargas:
cuanto mayor sea esa distancia, menor será la fuerza entre ellas.
n Las fuerzas eléctricas dependen del medio en el que están situadas las
cargas. No es igual la fuerza entre dos cargas cuando están en el vacío
que cuando están en otro medio material, como el aceite o el agua.
El método para medir la carga se estableció ocho décadas después de las
investigaciones de Coulomb y se definió en términos de la corriente eléc-
trica. La unidad natural de la carga eléctrica es la unidad de la cantidad de
carga que tiene un electrón; pero, al ser una cantidad muy pequeña, el SI
define como unidad de carga eléctrica el culombio (C). El cual es la carga
eléctrica que, situada a 1 metro de otra de igual magnitud y signo, la repele
con una fuerza de 9 3 10 N.
9
Una carga de un culombio equivale a 6,25 3 10 veces la carga de un
18
electrón. Como es muy grande, con frecuencia se utiliza un submúltiplo
de ella, el microculombio (mC), que equivale a la millonésima parte del
coulomb.

Estos factores se resumen en la ley de Coulomb, que permite calcular la
intensidad de fuerza de atracción o repulsión de dos cargas puntuales.

Definición
Ley de Coulomb
Las fuerzas eléctricas de atracción o de repulsión entre dos cargas puntuales,
q y q , es directamente proporcional al producto de las cargas e inversa-
2
1
mente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Esta ley se expresa como:
q ?q
F 5 K 1 2
r 2
2
2
La constante K es la constante electrostática, se expresa en N ? m /C y su
valor depende del medio material en cual se encuentran las cargas. En el
2
2
9
vacío la constante electrostática tiene un valor de K 5 9 3 10 N ? m /C .
El enorme valor de la constante electrostática nos indica que las fuerzas
eléctricas son intensas. Si la fuerza tiene signo menos, indica una fuer-
za de atracción entre las dos cargas y si es de signo positivo indica una
fuerza de repulsión.
© Santillana 159

FIS11-U5(152-171).indd 159 21/10/10 15:11