LEY DE COULOMB

En 1784, el físico francés Charles Augustín Coulomb, descubrió la ley cuantitativa de las fuerzas entre dos cargas puntuales, midiendo las fuerzas de atracción o de repulsión, utilizando una balanza de torsión.

Cargas puntuales son aquellas cuyas dimensiones geométricas son despreciables comparadas con las distancias de separación entre ellas. Es decir, las cargas se pueden considerar como puntos cargados eléctricamente.
La ley de Coulomb señala que la fuerza F (newton, N) con que dos carga eléctricas Q y q (culombio, C) se atraen o repelen es proporcional al producto de las mismas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia r (metro, m) que las separa.

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, como la figura. En muchos casos es útil el concepto de campo eléctrico, que se puede definir como la fuerza por unidad de carga. Así para una carga Q, el módulo del campo eléctrico producido a una distancia r es:

y que apunta alejándose de Q si la carga es positiva y en dirección a Q si es negativa. Una carga q en el seno del campo eléctrico sentirá una fuerza que viene dada por:

La existencia de más de una carga produce en cada punto un conjunto de fuerzas individuales cuya resultante es la suma vectorial. Cuando esta resultante vale cero el campo eléctrico en ese punto también es cero. Podemos estudiar el campo eléctrico utilizando una carga Qp que pende de un hilo, el péndulo eléctrico. Únicamente el péndulo estará vertical en aquellos puntos en los que el campo valga cero. En nuestra experiencia tenemos dos cargas Q1 y Q2, y vamos a sondear la recta delimitada por ellas. El campo eléctrico se hará cero en algunos puntos sobre la línea: en los tramos izquierdo, central o derecho (dependiendo de los signos de las cargas y sus valores). Todos los puntos fuera de la recta presentan un campo distinto de cero. Una vez localizado un punto de campo cero, se miden las distancias a cada carga d1 y d2. Las fuerzas deben ser iguales en módulo y sentido contrario: