Ley de Coulomb:
Fuerza Eléctrica
PROF. DARIO CASTRO CASTRO
FÍSICA ELECTRICIDAD
Átomo y carga eléctrica
• La Carga Eléctrica es una unidad del
Sistema Internacional de Unidades y
su unidad de medida es el Coulomb
(C).
• Existen dos tipos de cargas
eléctricas, cargas positivas y cargas
negativas, según la Ley de Coulomb,
se establece que las cargas iguales
se repelen, las cargas diferentes se
atraen.
Unidad de la carga eléctrica
En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga eléctrica se denomina culombio
o coulomb (símbolo C).
Se define como la cantidad de carga que pasa por la sección transversal de un conductor
eléctrico en un segundo, cuando la corriente eléctrica es de un amperio.
Desde la 26ª Conferencia General de Pesas y Medidas en el Sistema Internacional de
Unidades la carga elemental se define como
Dado que la carga del electrón es de la misma magnitud que la del protón, pero negativa,
se necesitan
para reunir un culombio de carga negativa.
Propiedades de la carga eléctrica
•Dualidad
•Cuantización de la carga
•Conservación de la carga
•Invariancia relativista
Formas de cargar un sistema
•Carga por contacto
•Carga por efecto termoiónico
•Carga por efecto fotoeléctrico
•Carga por efecto piezoeléctrico
•Carga por inducción
Ley de Coulomb
+
-
+
-
+
+
-
-
Condiciones de validez
de la Ley de Coulomb
❑La ley de Coulomb es válida solo en
condiciones estacionarias, es decir:
Cuando no hay movimiento de las cargas o,
como aproximación cuando el movimiento
se realiza a velocidades bajas y en trayectorias
rectilíneas uniformes.
Es por ello que es llamada fuerza electrostática.
❑La expresión matemática solo es aplicable a
cargas puntuales.
❑Para distancias pequeñas (del orden del
tamaño de los átomos), la fuerza electrostática
se ve superada por otras, como la Nuclear
fuerte, o la Nuclear débil (corrección cuántica).
Distribuciones discretas
La fuerza neta que actúa sobre la carga
4 debido a las otras tres es





Para la distribución de la figura, hallar la fuerza neta sobre la carga 3.
De su respuesta tanto en componentes como en magnitud
10 cm
5 cm
10 cm
5 cm
In figure, particle 1 of charge q and particle 2 of charge +4.00q are held at
separation L = 9.00 cm on an x axis. If particle 3 of charge q3 is to be located
such that the three particles remain in place when released, what must be the
(a) x and (b) y coordinates of particle 3, and (c) the ratio q3/q?
In figure, particles 1 and 2 of charge q1 = q2 = +3.20 10-19 C are on a y axis
at distance d = 17.0 cm from the origin. Particle 3 of charge q3 = +6.40 ×
10-19 C is moved gradually along the x axis from x = 0 to x = +5.0 m. At
what values of x will the magnitude of the electrostatic force on the third
particle from the other two particles be (a) minimum and (b) maximum?
What are the (c) minimum and (d) maximum magnitudes?
Figure shows an arrangement of four charged particles, with angle θ =
30.0° and distance d = 2.00 cm. Particle 2 has charge q2 = +8.00 × 10-19 C;
particles 3 and 4 have charges q3 = q4 = -1.60 × 10-19 C. (a) What is distance
D between the origin and particle 2 if the net electrostatic force on particle
1 due to the other particles is zero? (b) If particles 3 and 4 were moved
closer to the x axis but maintained their symmetry about that axis, would
the required value of D be greater than, less than, or the same as in part
(a)?
Ley de Coulomb:
Campo eléctrico
PROF. DARIO CASTRO CASTRO
Electric Field: Introduction (1 of 3)
• To introduce the concept of electric field, first consider the
mutual repulsion of two positively charged objects A and B.
Electric Field: Introduction (2 of 3)
• Next consider object A on its own.
• We can say that object A somehow modifies the properties of
the space at point P.
Electric Field: Introduction (3 of 3)
• We can measure the electric field produced by A with a
test charge.
• Video Tutor Solution: Example 21.7
Electric Force Produced by an Electric Field
The Electric Field of a Point Charge (1 of 2)
The Electric Field of a Point Charge (2
of 2)
• Using a unit vector that points away from the origin, we
can write a vector equation that gives both the
magnitude and the direction of the electric field:
Electric Field of a Point Charge (1 of 2)
• A point charge q produces an
electric field at all points in
space.
• The field strength decreases
with increasing distance.
• The field produced by a positive
point charge points away from
the charge.
• Video Tutor Solution: Example 21.5
Electric Field of a Point Charge (2 of 2)
• A point charge q produces an
electric field at all points in
space.
• The field strength decreases
with increasing distance.
• The field produced by a
positive point charge points
toward the charge.
Superposition of Electric Fields
• The total electric field at a point is the vector sum of the
fields due to all the charges present.
Electric Field Lines
• An electric field line is an imaginary line or curve whose
tangent at any point is the direction of the electric field
vector at that point.
Electric Field Lines of a Point Charge
• Electric field lines show
the direction of the
electric field at each
point.
• The spacing of field lines
gives a general idea of
the magnitude of the
electric field at each
point.
Electric Field Lines of a Dipole
• Field lines point away from + charges and toward –
charges.
Electric Field Lines of Two Equal Positive Charges
• At any point, the electric field has a unique direction, so
field lines never intersect.
The Water Molecule Is an Electric Dipole (1 of 2)
• The water molecule as a whole is electrically neutral, but the
chemical bonds within the molecule cause a displacement of
charge.
• The result is a net negative charge on the oxygen end of the
molecule and a net positive charge on the hydrogen end,
forming an electric dipole.
Ambas cargas deben ser del mismo signo para que los campos eléctricos creados por las dos cargas se
opongan. entre sí, por lo que pueden sumar cero. Las magnitudes de los dos campos eléctricos deben
ser iguales.
El campo debido a la carga en A apuntará directamente en -j, y
el campo debido a la carga en B apuntará a lo largo de la línea
de B al origen, 30° por debajo del eje x negativo.
Para que el campo neto sea cero en el punto P, las magnitudes de los campos creados por Q1 y Q2 debe ser igual.
Además, la distancia x se tomará como positiva a la izquierda de Q1. Esa es la única región donde el campo total
debido a las dos cargas puede ser cero. Sea la variable d la distancia de 12 cm, y tenga en cuenta que |Q1|=1/2Q2
En cada caso, encuentre la suma vectorial del campo causado por la carga de la izquierda y el campo causado por
la carga a la derecha
Punto A: Por la simetría de la geometría, el
calculo del campo eléctrico en el punto A sólo será vertical. Las
componentes horizontales se cancelarán entre sí.
Punto B: Ahora el punto no está colocado simétricamente, y
componentes horizontales y verticales de cada carga producen
campo en el punto