UNIDAD I: ELECTROSTÁTICA

TEMA: LEY DE COULOMB

4°MEDIO A – B – C – D – E

Objetivo• Calcular la fuerza eléctrica

entre cargas.

VER: https://www.youtube.com/watch?v=Ws4V0AEwOzw

Ley de Coulomb

ur

qqKF ˆ

2

21 =

Como ya sabemos, toda carga de distinto signo se atraen, y de igual signo se repelen. Sin embargo, ¿a qué sedebe?. Charles Coulomb(1736-1806) determinó que dicha interacción se debe a una fuerza que es directamenteproporcional a la multiplicación de las cargas eléctricas e inversamente proporcional al cuadrado de la distanciade separación de las cargas denominada ley de Coulomb, cuya expresión matemática es:

Donde F representa la fuerza medida en (N), q1 y q2 representan las cargas eléctricas interactuantes medida cada una en (C), r representa la distancia de separación medida en (m) y K es una constante eléctrica cuyo valor es:

=

2

29109

C

mNK

Indica dirección y sentido del vector fuerza.

EJEMPLOS Y EJERCICIOS

1. Calcular el módulo de la fuerza que existe entre las cargas eléctricas 6 [C] y 9 [C] separadas por una distancia de 3[m]

INTENTALO TÚ:

2. Calcular el módulo de la fuerza eléctrica existente entre las cargas eléctricas 8 [C] y -7 [C] separadas a una distancia de 6 [m]. OJO: en la fórmula se debe escribir la carga en valor absoluto, ósea con el signo positivo. R: 1,4 x 1010 [N]

( )NF 99

2

9

10549

96109

3

96109=

=

=

EJEMPLOS Y EJERCICIOS

2. Calcular la fuerza que existe en la siguiente configuración de cargas.

( )Cq 51 = ( )Cq 72 =

( )cm50

12F

21F ( )

( )

( )NiF

NiF

NF

ˆ26,1

ˆ26,1

26,15,0

107105109

21

12

2

669

=

−=

=

=−−

( ) ( )

6

6

10

8 8 10

micro

ejemplo

C C

−

−

→ →

=

i

j

Ejemplos y Ejercicios.

3. Calcular la fuerza que existe en la siguiente configuración de cargas.

( )Cq 41 −=

( )Cq 82 =

( )cm60

Solución:

12

21

ˆ0,8

ˆ0,8

F j N

F j N

= −

= +

Ejemplos y Ejercicios.

3. Calcular la fuerza neta sobre q2 que existe en la siguiente configuración de cargas.

( )Cq 101 −= ( )Cq 52 = ( )Cq 63 −=

21F

23F

( )

( )

( )

( )

( )

9 6 6

21 2

21

9 6 6

23 2

23

2 21 23

9 10 5 10 10 105

0,3

ˆ5

9 10 5 10 6 106,75

0,2

ˆ6,75

ˆ ˆ ˆ5 6,75 1,75N

F N

F i N

F N

F i N

F F F i i i N

− −

− −

= =

= −

= =

=

= + = − + =

Ahora tú, determina la fuerza neta sobre la carga q3 de la misma configuración de cargas!!!!

( )3ˆ0,41NF i N= −

Analizar:

4. Si en una cierta configuración de carga, la carga 1 aumenta el cuádruple, la carga 2 aumenta al triple y la distancia de separación aumenta al doble, ¿Cuánto cambia el módulo de la fuerza eléctrica entre las cargas?.

( )F

r

qqK

r

qqK

r

qqKF

r

qqKF

334

34

2

34'

2

21

2

21

2

21

2

21

=

=

=

=

=

La fuerza aumentó al triple!!!

Analizar

5. Si en una cierta configuración de carga, la carga 1 se mantiene, la carga 2 disminuye a la mitad y ladistancia de separación también disminuye a la mitad, ¿Cuánto cambia el módulo de la fuerza eléctricaentre las cargas?.

R: Aumenta el doble

PIENSA!!!

Tres partículas L, M y N, con cargas eléctricas iguales, no nulas, están fijas en los vértices de un triángulo rectángulo, como muestra la figura:

Si la fuerza eléctrica entre L y M es demagnitud F0, ¿cuál es la magnitud de la fuerzaEléctrica entre L y N?a) F0

b) 3/4 F0

c) 4/5 F0

d) 1/25 F0

e) 16/25 F0

22

0 02

2

0

2

164

16

5 25

LM

LN

kqF F F kq

FkqF

= = =

= =

Muchas Gracias