Fuerza eléctrica: Interacción entre cuerpos con carga
Carga eléctrica
La fuerza eléctrica es la interacción entre dos cuerpos con carga eléctrica.
La carga eléctrica q es una propiedad de la materia, que se da cuando un cuerpo gana o pierde electrones.
Si un cuerpo ha perdido electrones, se dice que tieneq>0.
Si un cuerpo ha ganado electrones, se dice que tieneq<0.
Si tiene el mismo número de electrones que protones, se dice que tiene una carga neutra
Recuerda que: En el núcleo del átomo se encuentran los protones (positivos) y neutrones (sin carga). En torno al núcleo giran los electrones (negativos)
Recuerda que: La unidad elemental de la carga eléctrica es el electrón (e) y la unidad en el SI es el culombio (C)
1e−=−1,6⋅10−19C
Fuerzas entre cargas
Entre cuerpos con cargas se producen fuerzas de atracción o repulsión, las cuales dependen de las cargas de ambos cuerpos qyq′:
q=q′: Los cuerpos se repelen
q=q′: Los cuerpos se atraen
La fuerza entre cargas es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. Esto se conoce como la ley de Coulomb.
F=k⋅d2q1⋅q2
Donde q1yq2 son las cargas que actúan, d la distancia entre ellas y k la constante de proporcionalidad.
Recuerda que: La constante de proporcionalidad en el vacío es
k=9⋅109N⋅m2/C2
Ejemplo
Calcula la fuerza de repulsión entre dos cargas de8mCcada una si están separadas2m
F=k⋅d2q1⋅q2=9⋅109⋅228⋅10−3⋅8⋅10−3=144000C
Métodos de electrización
Un cuerpo puede acumular carga eléctrica de tres maneras:
FROTAMIENTO
Dos cuerpos neutros que se froten (uno quita electrones al otro, de modo que se queda uno con carga positiva y otro, negativa).
CONTACTO
Un cuerpo cargado que se pongan en contacto con otro neutro (la carga se distribuye y ambos quedan con la carga del mismo signo)
inducción
Un cuerpo cargado que se acerca a otro neutro (atrae hacia la superficie las cargas de sentido opuesto, de modo que en su interior las cargas quedan separadas).