COULOMB Y LA ELECTROSTATICA

charles coulomb  14 de junio 1736
grandes aportaciones a la electricidad

        charles coulomb, nació angulema, francia el 14 de junio de 1736. charles aporto a la electricidad grandes teorías  gracias a sus experimento sobre las cargas eléctricas, la ley fundamental de las fuerza eléctrica entre dos partículas cargadas, la cual afirma lo siguiente: "la fuerza eléctrica de atracción o repulsión entre dos cargas puntales q₁ y q_{2, es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadro de la distancia r que las separa".}

Cantidad  con prefijo	Equivalencia	Cantidad con símbolo
1 milicoulomb	1x10-3C	1mC
1 microcoulomb	1X10-6C	1μC
1 nanocoulomb	1X10-9C	1nC

matemáticamente _{se expresa de la siguiente manera para poder buscar la fuerza eléctrica entre dos cargas en una distancia determinada y tomando en cuenta si las dos cargas se repelen o se atraen.} 

   En donde:
F = fuerza eléctrica en newtons (N)
K = contaste de proporcionalidad 
q₁ y q₂ = cargas eléctricas en coulomb (c)
r = distancia entre las cargas en metros (m) 

Para el concepto de permitividad relativa o coeficiente dieléctrico del medio o sustancia como la relación que existen entre la fuerza eléctrica de dos cargas situadas al vació y en otro medio medio o sustancia aislante.

En donde:

εr= permitividad relativa

F= fuerza del vació(N) 

F´= fuerza en el medio (N)

Ahora para poner en practica lo visto unos ejemplos en el que se este usando las formulas dichas.

Ejemplo:

1. un niño a cerca el brazo a la pantalla de una televisor, y siente como los vellos del brazo se levantan dirigiéndose al televisor. suponiendo que la carga eléctrica de la pantalla es de 4x10^-9 coulomb y la pantalla del televisor tiene -6x10^-9 coulomb, encuentra la fuerza electrostática con la que se atrae hacia la pantalla, si esta separado el brazo de la pantalla a una distancia de 5 cm.

datos:                                                                                                                  formula:

K = 9x10⁹Nm²/c²                               

q¹ = 4x10^-9c

q² = -6x10^-9c

r = 5 cm = .05 m

F= ?

procedimiento:

entonces la fuerza con la que atrae es de y el signo menos indica que la fuerza electrostática es de atracción. 

otro ejemplo que se va a hacer es en uso de vectores y permitividad del medio, pongan mucha atención como resolverlo y se utilizaran las siguientes formulas. 

En el siguiente diagrama se aprecia cuatro cargas eléctricas  si se desea determinar la fuerza sobre la carga 1, entonces se considera como la carga prueba, es decir se representan los vectores de atracción o repulsión que tiene esta carga con respecto a las demás.

   

Para resolver se determina la fuerza correspondiente a la interacion de cada una de las cargas con respecto a la carga 1.

para determinar la fuerza total, puedes realizar un diagrama señalado, por medio de vectores, atracción de la carga 1 sobre la carga en el sistema.

para determinar la dirección de la resultante

lo que indica que la fuerza resultante sobre la carga 1 es de 3.15x10²²N y la dirección de esta fuerza se encuentra a 25^o 10´ sobre el eje x negativo.

    2. ¿cual es la permitividad relativa del medio en donde se encuentran sumergidas dos cargas una de 3x10^-6c y la otra de 5x10^-6c con una distancia de .10m entre ellas, tomando en cuenta que la fuerza eléctrica  cuando se encuentran en el medio  es de 2.0215 N ?

Datos:
k = 9x10⁹Nm²/c²
q1 = 3x10^-6
q2 = 5x10^-6c
r = .10 m
F´ = 2.0215 N


procedimiento:

la permitividad relativa del medio donde se encuentra las dos cargas es de 6.67.

Agradecimientos a las fuentes: 

Física conceptos y aplicaciones ; sexta edición. Paul E. Tippens.

Enciclopedia de la maestra.

Guía didáctica de física II del colegio de bachilleres del estado de yucatan.