Fuerzas Electrostáticas

Los átomos que están presentes en todos los cuerpos, están compuestos de electrones, protones y neutrones. Los tres tienen masa pero solamente el electrón y el protón tienen carga. El protón tiene carga positiva y el electrón tiene carga negativa. Si se colocan dos electrones (carga negativa los dos) a una distancia "r", estos se repelerán con una fuerza "F". Esta fuerza depende de la distancia "r" entre los electrones y la carga de ambos. Esta fuerza "F" es llamada Fuerza electrostática.

Si en vez de utilizar electrones se utilizan protones, la fuerza será también de repulsión pues las cargas son iguales. (positivas las dos) La fuerza cambiará a atractiva, si en vez de poner dos elementos de carga igual, se ponen se cargas opuestas. (un electrón y un protón) El que la fuerza electrostática sea de atracción o de repulsión depende de los signos de las cargas: - cargas negativas frente a frente se repelen - cargas positivas frente a frente se repelen

- carga positiva frente a carga negativa se atraen - un electrón con un neutrón no generan ninguna fuerza - un protón con un neutrón no generan ninguna fuerza Acordarse que el neutrón es "neutro", no tiene carga. Conclusión: Cargas iguales se repelen y cargas distintas se atraen Nota: La carga de protón y del electrón son iguales pero de signo opuesto, pero la masa del protón es casi 2000 veces la masa del electrón.

Fuerza electrostática Fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas en reposo. La magnitud de esta fuerza es directamente proporcional al producto de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, según la ecuación: Según lo dicho más arriba esta fuerza puede ser tanto de atracción como de repulsión. Es de carácter atractivo cuando ambas cargas son de signo opuesto, es decir, una carga positiva y una carga negativa. Si por el contrario ambas cargas son del mismo signo la fuerza es de tipo repulsivo. Este es el tipo de fuerzas que se originan, por ejemplo, en el núcleo del átomo, donde los protones están virtualmente juntos. El motivo de que los protones no se vean repelidos con una fuerza aparentemente infinita es la existencia de otra fuerza, la llamada interacción nuclear fuerte. Aunque la fuerza electrostática es sumamente fuerte y tiene un gran peso en procesos subatómicos no tiene excesiva importancia en cosmología, dado que la materia es normalmente eléctricamente neutra.

La ley de Coulomb establece el valor de una fuerza electrostática.fuerza electrostática Esta fuerza depende de las cargas enfrentadas y de la distancia que hay entre ellas. El valor de la fuerza electrostática viene dada por la fórmula: donde: - F = fuerza electrostática que actúa sobre cada carga Q1 y Q2 - k = constante que depende del sistema de unidades y del medio en el cual se encuentran las cargas - r = distancia entre cargas En el vacío y utilizando el sistema de unidades MKS, la constante k es: donde: entonces:

Con este valor de k, las cargas se expresan en coulombios, la distancia (r) en metros, para obtener una resultante de fuerza en Newtons. - Si las cargas son de signo opuesto (+ y -), la fuerza "F" será negativa lo que indica atracción - Si las cargas son del mismo signo (- y - ó + y +), la fuerza "F" será positiva lo que indica repulsión. Nota: Sistema de unidades MKS (Metros, Kilogramos, Segundos)