Ley de coulomb formula despejada

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Ley de coulomb formula despejada

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En electromagnética, la ley de Coulomb es una fórmula muy clásica. Casi todos los libros de texto dan esta fórmula, pero ninguno de ellos da una derivación teórica detallada correspondiente. Para que los principiantes de la física comprendan mejor el significado físico de esta fórmula, exploramos el origen, el modelo físico y el mecanismo de esta fórmula. Basándonos en el principio de que la interacción entre dos campos diferentes puede generar densidad de energía, que es igual a la presión, analizamos la distribución de la densidad de energía del campo eléctrico, así como la presión correspondiente en la superficie cargada. A través de la derivación matemática rigurosa, damos la derivación teórica de esta fórmula.

La ley de Coulomb es una descripción matemática de la fuerza eléctrica entre objetos cargados. Según Coulomb, la fuerza eléctrica para cargas en reposo tiene las siguientes propiedades: Si dos cuerpos cargados eléctricamente se colocan uno cerca del otro, habrá una fuerza de atracción o de repulsión que actuará sobre ellos dependiendo de la naturaleza de la carga de los cuerpos. La fórmula de la fuerza que actúa entre dos cuerpos cargados eléctricamente fue desarrollada por primera vez por Charles-Augustinde en 1785. La fuerza eléctrica es proporcional al producto de la carga de los cuerpos cargados e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre el centro de los cuerpos cargados.

aplicación de la ley de coulomb

En nuestra página sobre la ley de Coulomb, hemos trabajado cómo la magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas depende de las cargas y de la distancia entre ellas.    Si tenemos que considerar más de dos cargas, tendremos que sumar las fuerzas eléctricas, y como las fuerzas son vectores, tendremos que sumarlas como vectores.    Así que tendremos que considerar el carácter de la ley de Coulomb en forma vectorial.

Si miramos la imagen básica de dos cargas y las direcciones de las fuerzas que sienten, vemos que la fuerza que cada carga ejerce sobre la otra actúa a lo largo de la línea que las une.    Así que tenemos que encontrar una representación vectorial de esta dirección.

La segunda ecuación nos muestra las fuerzas que ejerce q sobre Q: r2 es el cuadrado de la magnitud del vector distancia entre q y Q por lo que no cambia de signo.    Como la dirección de Q a q es opuesta a la dirección de q a Q, nuestros vectores unitarios sólo reciben un signo menos y está claro que la 3ª ley de Newton se cumple.

Esto empieza a ser un lío. Hay muchos símbolos y muchos subíndices. Pero si tienes en mente una imagen física de las dos cargas y las fuerzas que ejercen entre sí, deberías ser capaz de ver cómo estas ecuaciones están codificando esa imagen física.    Recuerda que los subíndices y superíndices pueden ser tus amigos y facilitar la lectura de esta ecuación.    Algunos de los subíndices identifican el objeto que ejerce la fuerza y el objeto sobre el que se ejerce la fuerza.    El subíndice de la constante k indica que está relacionada con la ley de Coulomb.    Por último, el superíndice de F nos indica que se trata de fuerzas eléctricas.

constante de coulomb

La carga eléctrica es una medida de las partículas elementales que permiten las interacciones eléctricas y magnéticas. La carga eléctrica, es la base de la Ley de Coulomb, y tiene algunas características fundamentales, que pueden describirse como

La ley de conservación de la carga establece que la suma algebraica de todas las cargas es constante en los sistemas eléctricamente aislados. Un sistema eléctricamente aislado es un sistema en el que no entran ni salen cargas.

Basada en la serie de experimentos de Charles Coulomb, la Ley de Coulomb de 1785 establece que: la fuerza de interacción electrostática entre dos cargas puntuales es proporcional a la multiplicación de sus módulos de carga e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. Se trata de una fuerza de repulsión para las cargas del mismo signo, y de una fuerza de atracción para las cargas de signo contrario. La fórmula que ilustra la ley de Coulomb puede verse en la siguiente figura.

Para todas las interacciones electrostáticas, el principio de superposición establece lo siguiente: la carga puntual q1 se ve afectada por varias cargas q2 … qn, y esta afección puede considerarse como fuerza de Coulomb Fi.  Entonces el efecto eléctrico del conjunto de estas cargas sobre la carga q1 es una fuerza igual a la suma vectorial de las fuerzas Fi(r)¯ (Figura siguiente). Se puede describir mediante la fórmula F¯(r¯)=∑Ni=2 Fi¯(r¯).

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La fuerza electrostática entre dos partículas/cuerpos cargados es directamente proporcional al producto de sus respectivas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre dos partículas cargadas.

Enunciado de la ley de Ohm: A una temperatura estática normal y a una presión normal, la diferencia de potencial efectiva a través de un metal o cable conductor es directamente proporcional a la corriente que fluye a través de él.

La Ley de Ohm describe la relación entre el voltaje, la corriente y la resistencia. Aprende sobre la Ley de Ohm y comprende esta relación, incluyendo su importancia. Utilice la ecuación de la Ley de Ohm para calcular los valores de la tensión, la corriente y la resistencia.

En esta lección, aprende más sobre los circuitos eléctricos en paralelo. Repasaremos algunos fundamentos de los circuitos eléctricos, veremos las características que definen a los circuitos paralelos y exploraremos varios ejemplos concretos.

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