La fuerza eléctrica


La fuerza eléctrica es la que tiene lugar entre cargas eléctricas. Podemos hacer algunos experimentos para demostrar la existencia de fuerzas y cargas eléctricas. Por ejemplo, si frotamos un peine contra nuestro pelo, se observa que aquél atrae pedacitos de papel. El mismo efecto ocurre al frotar otros materiales, tales como el ámbar con la lana, el vidrio, etc.


Haciendo varios experimentos simples, podemos comprobar que existen dos tipos de cargas eléctricas a las que su descubridor, Benjamin Franklin (1706-1790), denominó cargas positivas y cargas negativas.


No todas las cargas se atraen como en la interacción gravitatoria: en el caso de la fuerza eléctrica existen fuerzas de atracción y de repulsión.



Formación de iones.


Las fuerzas eléctricas entre objetos cargados fueron medidas por Charles Agustin de Coulomb (1736-1806) utilizando la balanza de torsión, diseñada por él. Coulomb intentaba mejorar la brújula de los marinos experimentando con cargas eléctricas. Colocó una esfera pequeña cargada en la barra de una balanza y luego, a diferente distancia, otra esfera igualmente cargada. Midió la fuerza entre ellas, fijándose en el ángulo en que la barra giraba. De este modo en 1785 descubrió la ley que rige la fuerza entre dos cargas eléctricas, denominada Ley de Coulomb en su honor.


Ley de Coulomb


En 1785, Coulomb presentó en la Academia de Ciencias de París, una memoria en la que se recogían sus experimentos realizados sobre cuerpos cargados, y cuyas conclusiones se pueden resumir en los siguientes puntos:



Estas conclusiones constituyen lo que se conoce hoy en día como la Ley de Coulomb


La fuerza eléctrica con la que se atraen o repelen dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de las mismas, inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y actúa en la dirección de la recta que las une.




Intensidad de la fuerza eléctrica.



Valor de la constante K.


K es la constante eléctrica del medio (en el vacío vale K = 9 . 10^(–9)N m²/C²). Cuando las dos cargas tienen igual signo, la fuerza es positiva e indica repulsión. Si ambas cargas poseen signos opuestos, la fuerza es negativa y denota atracción..


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Carga eléctrica:



Ley de Coulomb:



Ley de Coulomb: Ejercicio resuelto 1



Ley de Coulomb: Ejercicio resuelto 2