Ley de Coulomb – Ecuación
La ley de Coulomb es una ley fundamental en la física que describe las fuerzas eléctricas que actúan entre partículas cargadas eléctricamente. Esta ley, en su forma escalar, proporciona la magnitud de la fuerza electrostática F entre dos cargas puntuales, aunque no indica su dirección. Aquí, K o ke representa la constante de Coulomb (ke ≈ 8.988×109 N⋅m2⋅C−2), q1 y q2 son las magnitudes firmadas de las cargas, y r es la distancia escalar entre ellas.
La ley de Coulomb puede utilizarse para calcular la fuerza entre partículas cargadas (por ejemplo, dos protones) o entre dos objetos cargados. La magnitud de la fuerza eléctrica F es directamente proporcional al producto de una carga eléctrica, q1, por la otra, q2, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las partículas. La ley de Coulomb se expresa como la siguiente ecuación:
F = ke ⋅ (q1 ⋅ q2) / r2
Si las cargas q1 y q2 tienen el mismo signo, la fuerza es repulsiva; si tienen signos opuestos, la fuerza es atractiva. La proporcionalidad de la fuerza eléctrica a 1/r2 ha sido verificada con gran precisión. Es importante señalar que raramente encontramos cargas tan grandes como un coulomb en la vida cotidiana; las cargas generadas por frotar objetos comunes suelen ser del orden de un microcoulomb ( C = 10−6 C).
Ley de Coulomb en Forma Vectorial
La ley de Coulomb también puede expresarse en su forma vectorial. En esta formulación, se considera la fuerza que actúa sobre la partícula 1 en términos de un vector unitario que apunta a lo largo de un eje radial que se extiende a través de las dos partículas, alejándose radialmente de la partícula 2. Este vector unitario tiene una magnitud exactamente de 1 y sin unidad. Con estas consideraciones, la fuerza electrostática se escribe como:
F = ke ⋅ (q1 ⋅ q2) / r2 ⋅ ûr
Preguntas Frecuentes
¿Cuáles son las principales aplicaciones de la ley de Coulomb?
La ley de Coulomb tiene múltiples aplicaciones en la vida moderna, desde máquinas de fotocopias y impresoras láser, hasta la limpieza de aire electrostática y el recubrimiento en polvo.
¿Cuál es el propósito principal de la ley de Coulomb?
La ley de Coulomb se utiliza para calcular la fuerza entre partículas cargadas (por ejemplo, dos protones) o entre dos objetos cargados. La magnitud de la fuerza eléctrica F es directamente proporcional al producto de una carga eléctrica, q1, por la otra, q2, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las partículas.
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