Carga eléctrica y fuerza eléctrica

Carga eléctrica

La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de la materia que se presenta a escalas subatómicas y se manifiesta mediante las interacciones electrostáticas, tales como la fuerza de atracción y de repulsión.

“Dos cargas positivas se repelen entre sí, al igual que dos cargas negativas. Una carga positiva y una negativa se atraen.”

Un principio importante en el que se basa la medición de la carga es la cuantización de la misma.

“La magnitud de la carga del electrón o del protón es la unidad natural de carga.”

Conservación de la carga

Considerada como ley universal, la conservación de la carga sustenta que la carga total de cualquier sistema cerrado es constante.

“La suma algebraica de todas las cargas eléctricas en cualquier sistema cerrado es constante.”

Fuerza eléctrica

La fuerza eléctrica que ejerce una carga sobre otra puede hacer que dichas cargas experimenten fuerzas de repulsión o de atracción. Si las cargas son iguales se repelen y si son diferentes se atraen. La magnitud de dicha fuerza está dada por la ley de Coulomb.

Interacción entre cargas eléctricas.

Ley de Coulomb: Fuerza entre dos cargas puntuales

“La magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.”

$F\propto {\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}}$

La constante de proporcionalidad depende de la permitividad del vacío $\epsilon _{0}$ . Dicha constante es llamada constante Coulomb y equivale a $k\thickapprox 9\times 10^{9}\left[{\frac {N\cdot m^{2}}{C^{2}}}\right]$

$F=k{\frac {|q_{1}q_{2}|}{r^{2}}}={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {|q_{1}q_{2}|}{r^{2}}}$

La expresión matemática de la ley de Coulomb con su carácter vectorial se expresa:

${\vec {F}}=k{\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}}{\hat {\mathbf {r} }}$

En donde ${\hat {\mathbf {r} }}$ es el vector unitario que apunta en dirección de la recta que une las dos cargas.

Confirmo lo aprendido

• Evaluación de la lección 1: Carga eléctrica y fuerza eléctrica

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Proyecto: Física 2 para ingenieros

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