Interacción de cargas eléctricas.

¿Qué ocurre cuando acercamos dos cuerpos cargados positivamente? ¿Qué ocurre cuando acercamos dos cuerpos cargados negativamente? ¿Y si uno tiene carga negativa y el otro carga positiva?

El simple hecho de colocar dos cargas en presencia una de la otra, hace que se produzca una fuerza de atracción o repulsión. Si dos cuerpos poseen cargas del mismo tipo se repelen, por el contrario, si los dos cuerpos poseen cargas distintas se atraen.

El físico francés Coulomb (1736-1804), demostró que la fuerza de atracción o repulsión que se ejerce entre dos cuerpos electrizados directamente proporcional al producto de las cargas q_1 y q_2 e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia d, que las separa, mas sin embargo, la fuerza también depende del medio en el que estén dichas cargas.

Estas afirmaciones constituyen la ley de Coulomb, que se representará, pues, por una expresión análoga a la ley de Newton:

F= fuerza en Newton (N)

q_1 y q_2 = cargas el Coulomb (C)

d²= distancia que separa las cargas en metros (m)

k= es la constante de Coulomb o constante de proporcionalidad, depende del medio (en el vacío (9.10⁹ Nm²/C² )

Con la expresión anterior se determina el modulo o la intensidad de la fuerza. Ahora bien, la fuerza electrostática es una magnitud vectorial y se tendrá que definir, por lo tanto, la dirección dada por la recta que las une, el sentido dependerá del signo de las cargas y el punto de aplicación de la fuerza.

¿Sabías qué?

Un Coulomb se define como la carga eléctrica por segundo que atraviesa la sección de un conductor por el que circula una corriente constante de un amperio.

Ejemplo sencillo:

Se tienen dos cargas eléctricas q_1=6 µC y q_2= -8µC, las cuales están separadas por una distancia de 21cm. ¿Cuál es la fuerza electrostática de interacción entre ellas?, realice un bosquejo de cómo sería la interacción entre las cargas.

Solución:

Datos

Lo primero antes de resolver es convertir las unidades al sistema MKS.

Recordemos que 1µC=?10?^(-6) C, nos quedan así las conversiones:

Sustituyendo los valores en la ecuación, nos queda así:

De acá podemos deducir que las cargas se atraen con una fuerza de -9,78N.

Diagrama de las cargas:

De acá se afirma que las cargas se atraen mutuamente.