Ley de Coulomb: Fuerza de interacción entre cargas

Ley de Coulomb

Definición

La interacción entre cargas eléctricas que se encuentran en reposo se fundamenta en la ley de Charles-Augustin de Coulomb. Esta ley es muy importante en electrostática ya que describe la fuerza entre dos cargas puntuales.

La fuerza de interacción entre dos cargas puntuales $$q_1$$ y $$q_2$$ es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa dichas cargas $$r_{12}$$

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$$\overrightarrow{F}_{12} = K\cfrac{q_1q_2}{r_{12}^2}\overrightarrow{u}_{12}$$

Características de la ley de Coulomb

• ​La fuerza electrostática tiene carácter vectorial
  
• La constante de proporcionalidad $$K$$ está relacionada con la permitividad eléctrica del vacío $$\varepsilon_0 = 8,85\times10^{-12} \text{ C$^2\cdot$N$^{-1}\cdot$m$^{-2}$}$$​

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$$K = \cfrac{1}{4\pi \varepsilon_0} = 8,99\times10^{9} \text{ N}\cdot\text{m}^2\cdot\text{C}^{-2}$$

• Si las cargas tienen el mismo signo, la fuerza electrostática es repulsiva.
  
• Si las cargas tienen diferente signo, la fuerza electrostática es atractiva.

​​Principio de superposición

Si, en lugar de dos cargas puntuales, tienes un número $$n$$ de cargas $$q_i$$ la fuerza electrostática que experimentará una carga de prueba $$q\prime$$ es la suma vectorial de las fuerzas que cada carga del conjunto ejerce sobre la carga de prueba.

​$$\overrightarrow{F} = K\displaystyle\sum_{i=1}^n \cfrac{q_iq\prime}{r_{i}^2}\overrightarrow{u}_{i}$$​​

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