Ejercicio resuelto de Campo eléctrico · Física · 2023

Enuncie y formule vectorialmente la ley de fuerzas de Coulomb e indique, en el Sistema Internacional, las unidades de todas las magnitudes que intervienen. Finalmente, realice un dibujo indicando todas las magnitudes que aparecen en dicha ley.

La ley de Coulomb establece que la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de las cargas, inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y está dirigida a lo largo de la recta que las une.










En forma vectorial, la fuerza que $q_1$ ejerce sobre $q_2$ es:

$\vec F_{12} = K\dfrac{q_1\,q_2}{r^2}\,\vec u_r$

donde $\vec u_r$ es el vector unitario que va de $q_1$ hacia $q_2$.





Las unidades en el Sistema Internacional de todas las magnitudes que intervienen son:

Magnitud	Símbolo	Unidad (SI) Fuerza	$\vec F$	newton, $\text{N}$ Carga eléctrica	$q_1,\ q_2$	culombio, $\text{C}$ Distancia	$r$	metro, $\text{m}$ Constante de Coulomb	$K$	$\text{N}\,\text{m}^2\,\text{C}^{-2}$ Vector unitario	$\vec u_r$	adimensional

Con este convenio, el signo del producto $q_1 q_2$ ya indica el carácter de la fuerza: si las cargas son del mismo signo el producto es positivo y la fuerza va en el sentido de $\vec u_r$, es decir, es repulsiva, que es el caso de la figura; si son de signos contrarios la fuerza es atractiva.

Por el principio de acción y reacción, la fuerza que $q_2$ ejerce sobre $q_1$ tiene el mismo módulo y sentido opuesto.