Electrostática y ley de Coulomb.

Electrostática y ley de Coulomb.

1. ELECTROSTÁTICA

   • Estudia las cargas eléctricas en reposo y las fuerzas entre ellas.
   • Las cargas eléctricas pueden ser positivas o negativas y ejercen fuerzas de atracción o repulsión.

2. FUERZA ELÉCTRICA

   • Características
     • Se ejerce a distancia (sin contacto).
     • Actúa a lo largo de la línea que une las cargas.
     • Puede ser atractiva o repulsiva.
   • Reglas de interacción
     • Cargas iguales → Se repelen
     • Cargas opuestas → Se atraen

3. Ley de Coulomb

   • Fórmula: F = k · (Q₁ · Q₂) / r²
   • Factores que influyen en la fuerza eléctrica
     • Carga eléctrica (Q₁ y Q₂): A mayor carga, mayor fuerza.
     • Distancia (r): A mayor distancia, menor fuerza (disminuye con el cuadrado de la distancia).
   • Constantes
     • k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C² (Constante de Coulomb).
     • ε₀ = 8.85 × 10⁻¹² C²/N·m² (Permitividad del vacío).

4. Experimento de Coulomb

   • Método: Uso de la balanza de torsión.
     • Si una carga se duplica, la fuerza también se duplica.
     • Si ambas cargas se duplican, la fuerza se cuadruplica.
     • Si la distancia se duplica, la fuerza se reduce a 1/4.

5. Carga eléctrica y cuantización

   • Unidad en el SI: Coulomb (C).
   • Carga elemental (e)
     • Electrón: -1.602 × 10⁻¹⁹ C
     • Protón: +1.602 × 10⁻¹⁹ C
   • Cuantización: La carga siempre es múltiplo de e (1e, 2e, 3e...).

6. Campo eléctrico

   • Concepto de Faraday: Un campo eléctrico se extiende alrededor de una carga y actúa sobre otras cargas.
   • Dirección
     • Carga positiva → Campo hacia afuera
     • Carga negativa → Campo hacia adentro