Ley de Coulomb NM4 Física Electricidad y magnetismo.

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1 Ley de Coulomb NM4 Física Electricidad y magnetismo

2 Ley de Coulomb NM4 Física Para familiarizarnos un poquito con la Ley de Coulomb, revisemos un ejemplo que vemos todos los días. Preguntémonos lo siguiente: ¿Qué interacción hay entre la Luna y nuestro planeta? Introducción

3 Ley de Coulomb NM4 Física La Tierra y la Luna se atraen mutuamente por una fuerza gravitacional (F g ). Introducción

4 Ley de Coulomb NM4 Física La expresión que las relaciona involucra: Las masas m 1 y m 2 de ambos cuerpos. La distancia r entre ellos. Y una constante G (Constante Universal Gravitacional). Introducción r m1m1 m2m2

5 Ley de Coulomb NM4 Física La expresión es la siguiente: Introducción r m1m1 m2m2 F g =G m 1 m 2 r2r2

6 Ley de Coulomb NM4 Física Esta atracción ocurre entre cualquier cuerpo celeste y también con las estrellas. Algo semejante ocurre a nivel mucho más pequeño con las cargas eléctricas. Introducción

7 Ley de Coulomb NM4 Física La expresión para la fuerza de interacción entre dos cargas puntuales q 1 y q 2 (pequeñas en relación con la distancia que las separa), es muy semejante a la que vimos para la fuerza gravitacional entre la Luna y la Tierra. Esta expresión es la siguiente: Ley de Coulomb F e =k q 1 q 2 r2r2

8 Ley de Coulomb NM4 Física Es decir: La fuerza eléctrica es directamente proporcional al producto de las cargas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa a dichas cargas, dependiendo de una constante k según el medio en que estén presentes. En donde: q 1 y q 2 : son las cargas en Coulomb. r : es la distancia en metros. k : es una constante que depende del medio; en el vacío corresponde aproximadamente a 9 x 10 9 (N·m 2 )/C 2 F e : es la fuerza en Newton. Ley de Coulomb F e =k q 1 q 2 r2r2

9 Ley de Coulomb NM4 Física La siguiente imagen ilustra la definición de la ley de Coulomb. En el ejemplo tenemos dos cargas puntuales iguales a 1 Coulomb y separadas por 1 metro, en el vacío. Ley de Coulomb q1q1 q2q2 1 m 1C

10 Ley de Coulomb NM4 Física Respecto a la ley de Coulomb hay que considerar lo siguiente: Se aplica a cargas puntuales. La fuerza eléctrica es una magnitud vectorial, por lo tanto, hay que considerar suma de vectores. Si F e es > 0, hay repulsión; entonces q 1 y q 2 tienen la misma carga. Si F e es < 0, hay atracción; entonces q 1 y q 2 tienen distinta carga. Consideraciones: