La ley de Colulomb forma la base de la electroestática, por lo tanto, es de gran importancia para esta rama de la física. Si quieres conocer en qué consiste la Ley de Coulomb, saber cuáles son sus fórmulas y mucho más, a continuación podrás hacerlo.
¿Qué es la ley de Coulomb?
La llamada ley de Coulomb en honor al físico francés Charles Agustin de Coulomb, establece la relación entre las cargas eléctricas y la fuerza de interacción entre ellas. Dicha fuerza de interacción puede ser de atracción o repulsión, lo que dependerá de las cargas eléctricas. Cabe señalar que esta interacción no se da necesariamente cuando los objetos tienen contacto directo, pues los campos electromagnéticos logran una interacción a distancia.
¿En qué consiste la ley de Coulomb?
La ley de Coulomb o ley de las cargas, es una ley física que relaciona tres variables: la carga de un primer objeto, la carga de un segundo objeto y la distancia que hay entre estos. Gracias a esta ley es posible conocer la fuerza de atracción o repulsión que hay entre dos objetos con carga eléctrica.
En la imagen anterior se puede observar que las cargas opuestas, es decir, negativa y positiva, se atraen, mientras que las cargas del mismo signo se repelen, ya sea que sean dos cargas positivas o dos cargas negativas. La ley de Coulomb establece que la fuerza eléctrica con la que se atraen o repelen dos cargas eléctricas en reposo es directamente proporcional al producto de estas.
Asimismo, señala que la fuerza entre dos cargas es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas y que la fuerza actúa en dirección a la recta que une a las cargas. Por lo tanto, la ley de Coulomb se centra en cinco puntos fundamentales:
- La fuerza entre dos cargas puede ser atractiva si las cargas son de distinto signo (positivo y negativo)
- Esta también puede ser repulsiva en el caso de que las cargas sean del mismo signo (negativo y negativo; positivo y positivo)
- La fuerza entre las dos cargas es directamente proporcional a la magnitud de estas
- La fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las cargas
- Y por último, la fuerza se manifiesta o actúa en dirección a la recta o vector que conecta a las cargas.
Fórmulas de la ley de Coulomb
Antes de conocer las fórmulas de la ley de Coulomb se debe tener en cuenta que la fuerza eléctrica, al igual que otra fuerza, es una magnitud vectorial. Además, también es importante saber que la fórmula de la ley de Coulomb es similar a la de la Ley de la Gravitación Universal de Newton.
También se debe tener en cuenta que la ley de Coulomb solo se cumple con cargas eléctricas estáticas o en reposo, de allí a que se llame electroestática. Las fórmulas de la ley de la carga son las siguientes:
Ejemplos prácticos para comprender la ley de Coulomb
El ejemplo más utilizado para explicar la ley de Coulomb es el ejemplo con los imanes, pues es bastante sencillo de entender y muy práctico. Todos alguna vez en la vida hemos tenido un imán o un par de imanes. Estos siempre tienen una carga positiva y una negativa. Es por ello que a veces, cuando intentamos unirlos entre sí o a otro objeto, no siempre se juntan.
Esto es porque si estamos intentando unir el imán con un objeto u otro imán pero que tiene la misma carga que este, se repelerá. En cambio, si le damos la vuelta e intentamos por el otro lado, tendrá la carga opuesta y allí si se unirán.
Otro ejemplo en el que podemos observar cómo la ley de Coulomb se cumple es cuando tomamos un globo y lo frotamos a nuestro cabello y tomamos una tira de teflón y la frotamos con unos guantes de goma. Ambos objetos se llenarán de carga negativa, por lo cual al acercarlos, notaremos que se repelen entre sí.
Para observar el ejemplo anterior puedes probar a hacer este pequeño experimento en casa, o bien, ver el siguiente video para ver este y otros experimentos que demuestran cómo se cumple la ley de Coulomb o la ley de las cargas.
https://www.youtube.com/watch?v=8-UQmMyrJ-g
Por último, si deseas ver algunos ejercicios de la ley de Coulomb y practicar, puedes ver este archivo PDF. Allí encontrarás distintos ejercicios resueltos que te permitirán comprender mejor cómo solucionar los problemas propuestos con esta ley.