1 Adrián Pisabarro

Ley de Coulomb. Intensidad de campo eléctrico. Definición. Ejemplos. Campo electrostático creado por una carga puntual (o esférica): a) positiva b) negativa. Describir como son las líneas de fuerza en ambos casos

Ley de Coulomb

El físico francés Coulomb en 1777 estableció la ley que rige la fuerza existente entre cuerpos cargados. (Ley de Coulomb). Dos cuerpos cargados se atraen o se repelen con una fuerza que es directamente proporcional a su carga e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia Fórmula vectorial electrostática:

�� = 𝐤 · 𝐪𝟏 · 𝐪𝟐

𝐫𝟐· 𝐔𝐫

�� = fuerza electrostática (N) k = constante dependiente del medio (kvacio = 9 ·109 N · m2/C2)

𝑈𝑟 = vector unitario =

𝑟

|𝑟|=

𝑐𝑜𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑖 𝑦 𝑗

𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑐ℎ𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑑𝑎𝑠

q1, q2 = cargas puntuales (C) r = distancia entre las cargas (m)

Características de las fuerzas eléctricas

Si las cargas tienen el mismo signo, la fuerza es de repulsión y el vector 𝐹𝐸 tiene la misma dirección y sentido

que 𝑈𝑟 .

SI las cargas tienen distinto signo, la fuerza es de atracción y el vector 𝐹𝐸 tiene la misma dirección y sentido

opuesto a 𝑈𝑟 .

Dicha interacción se propaga a una distancia denominada, ‘r’

misma carga carga diferente

Cargas: negativa y negativa Cargas: positiva y negativa

Cargas: positiva y positiva Cargas: negativa y positiva

PREGUNTA 13 Tema 2: Campo Eléctrico

𝐹12

𝑈𝑟 𝑈𝑟

𝐹21 𝐹12

= − 𝐹21

𝐹12 = 𝐹21

característica

2 Adrián Pisabarro

Campo electrostático Es la región del espacio en la que se aprecia la perturbación provocada por un cuerpo en reposo.

*Imagen, campo creado por una carga puntual (o esférica).

Intensidad de un campo eléctrico en un punto (��) Con este criterio, hablaremos de campo eléctrico como aquel que en el que una carga eléctrica genera en el espacio que le rodea, diferentes valores de una magnitud a la que llamamos Intensidad de campo:

�� = 𝐅𝐄

𝐪=

𝐤 · 𝐐 · 𝐪

𝐫𝟐

𝐪· 𝐔𝐫

→ �� = 𝐤 · 𝐐

𝐫𝟐· 𝐔𝐫

�� = intensidad de un campo eléctrico en un punto (N/C)

�� = fuerza electrostática (N) k = constante dependiente del medio (kvacio = 9 ·109 N · m2/C2)

𝑈𝑟 = vector unitario =

𝑟

|𝑟|=

𝑐𝑜𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑖 𝑦 𝑗

𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑐ℎ𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑑𝑎𝑠

Q, q = cargas (C) r = distancia (m)

Líneas de Campo

Para dibujar el vector campo eléctrico creado por una carga en un punto, deberemos considerar que en ese punto se encuentra la Unidad de Carga. Las líneas de campo tienen dirección radial y sentido que depende del signo de la carga que crea el campo.

CARGA POSITIVA Q > 0, �� y 𝑈𝑟 misma dirección y sentido

De ahí que las líneas de fuerza creado por una carga del vector Campo Eléctrico creado por una carga positiva indican el sentido de repulsión. (saliendo de la carga creadora, llamada: manantial).

CARGA NEGATIVA Q < 0, �� y 𝑈𝑟 misma dirección, pero sentido opuesto

Mientras que las líneas de fuerza del vector Campo Eléctrico creado por una carga negativa indica el sentido de atracción (dirigida haca la carga creadora, o llamada: sumidero)

Relación entre FUERZA Y CAMPO

�� = 𝑞 · ��

Para que se ponga de manifiesto es necesario introducir en el campo otro campo cargado, que sufrirá una fuerza electrostática de repulsión o de atracción dependiendo de que la carga que se introduce sea del mismo signo o del signo contrario a la del cuerpo que crea el campo.

Fuerza que un cuerpo Q

ejerce por cada unidad

de carga colocada en

dicho punto.