Calcular la fuerza eléctrica con la ley de Coulomb

Escribe tres de los cuatro datos. Las cargas van en microculombios (μC) y con su signo: si tienen el mismo signo se repelen, y si es distinto se atraen.

Ley de Coulomb

F = k · |q₁ · q₂| / r² k = 1 / (4π · ε₀) ≈ 8,99 · 10⁹ N·m²/C²

Es la ley de la electrostática equivalente a la gravitación de Newton, pero muchísimo más intensa y con dos signos: las cargas iguales se repelen y las opuestas se atraen. La fuerza actúa sobre las dos cargas, con el mismo valor y sentidos opuestos.

Unidades

La carga se mide en culombios (C), una unidad enorme: en los problemas se usan microculombios (1 μC = 10⁻⁶ C) y nanoculombios (1 nC = 10⁻⁹ C). La carga del electrón es −1,602 · 10⁻¹⁹ C.

Ejemplo

Cargas de 3 μC y −5 μC separadas 20 cm: F = 8,99 · 10⁹ · 15 · 10⁻¹² / 0,04 = 3,37 N, de atracción.

En otros medios

Dentro de un material la fuerza se divide entre su permitividad relativa: en el agua (εᵣ ≈ 80) es unas 80 veces menor que en el vacío.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula la fuerza entre dos cargas?

Con la ley de Coulomb: F = k · q₁ · q₂ / r², con k = 8,99 · 10⁹ N·m²/C², las cargas en culombios y la distancia en metros.

¿Cuándo se atraen y cuándo se repelen?

Si las dos cargas tienen el mismo signo, se repelen; si tienen signos distintos, se atraen.

¿Qué pasa con la fuerza si duplico la distancia?

Se divide entre 4, porque depende del cuadrado de la distancia. Si la reduces a la mitad, se multiplica por 4.

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