Subsecciones
Cavendish y Coulomb demostraron experimentalmente las siguientes propidades
de la interacción entre dos cargas puntuales q1
y q2
en reposo (por cargas puntuales nos referimos a pequeños
cuerpos cargados y separados una distancia grande en comparación con
sus dimensiones):
- La fuerza verifica el principio de acción y reacción (tercera
ley de Newton) y, en consecuencia, la fuerza que ejerce q1
sobre
q2
es igual y de signo contrario a la que ejerce q2
sobre
q1
.
- La fuerza está dirigida a lo largo de la línea que las une. Es repulsiva
si las cargas tienen el mismo signo y atractiva si las cargas tienen
signos opuestos.
- La fuerza es directamente proporcional al producto de dichas cargas
e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Por lo tanto, la fuerza que ejerce una carga q1
sobre la carga
q2
puede expresarse matemáticamente como
donde
=
/r12
,
es el vector unidad que señala desde q1
a q2
.
K
es la constante de Coulomb y depende de las unidades de medida.
Su valor en el SI y en el vacío es1:
K 
8.99
x10
9Nm2/
C2
La constante K
también puede expresarse como:
K =
donde
es la constante dieléctrica del vacío
(o permitividad del vacío).
Figura 1:
Fuerzas de repulsión entre dos cargas eléctricas
de mismo signo.
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Si entre las cargas existe otro medio o sustancia, la fuerza electrostática
se vuelve menor.
El cociente entre la fuerza en el vacío y la fuerza en otro medio
se llama permitividad eléctrica relativa al vacío (
),
o coeficiente dieléctrico de dicha sustancia.
La experiencia prueba que las fuerzas electrostáticas satisfacen el
principio general de superposición:
La fuerza neta ejercida sobre una carga por un sistema de cargas
se determina por la superposición de las fuerzas separadas ejercidas
por cada carga del sistema.
Figura 2:
Principio de superposición de las fuerzas
eléctricas
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J.M. Asensi
2004-02-24