Abordaje de las cargas eléctricas y la ley de Coulomb

Gracias al video introductorio tenemos los aportes de Charles Agustin Coulomb (1736 – 1806), gracias a sus estudios y trabajos comprobó que por medio del roce este no dependía del tamaño del a superficie de contacto ejercidos entre dos cuerpo o materia, de tal manera que lo describe dos especies de fluidos por llamarlo de esa forma magnéticos, con el tiempo dentro de esto logró evidenciar cuerpo imantados, con el tiempo lo definió como imanes molecular, aparte logró trabajar con la acción que ejerce ciertos cuerpos que contiene características de cargas eléctrica de manera mutua.

Relaciones entre la ley de Gauss y la ley de Coulomb: podemos demostrar que la ley de Gauss es otra de la ley de Coulomb, para deducir la ley de Coulomb a partir de la ley de Gauss, apliquemos la ley de Gauss a una carga puntiforme situada en el origen como se indica en la figura, si consideramos una superficie esférica centrada en el origen, la normal a la superficie será radial en todos puntos; podemos describir la ley de Gauss

Donde E, es la componente radial del campo E, sin embargo de la simetría del problema se deduce enseguida que el campo total tiene dirección radial y que debe tener el mismo valor en todo punto de la superficie esférica simétrica, por lo tanto la ecuación se convierte en:

Información consultada en Electromagnetismo aplicado por Martin A. Plonus, 1994.

Gracias a este aporte tiene más sentido de la importancia de la ley de Coulomb en su simetría, ya se mantiene la fuerza de interacción entre dos cargas, la cual está a su vez duplica su magnitud si alguna de las cargas dobla su valor, en este caso de la relación de leyes en la dirección radial, ya que en todo modelos de la electricidad hay presencia de partículas estables como: los neutrones, protones y electrones, ya que cuando lo neutrones y protones forma un núcleo que alrededor de esta se encuentra los electrones.

La ley de Coulomb nos muestra cómo se mantiene la constante en referencia de la separación de cargas, bien sea esta ejercida de forma de atracción o de repulsión, este fenómeno origina una forma potencia dándole un valor absoluto, debido a la proporción de los valores de las cargas que interviene en este tipo de fuerza.

[F] α [q1 x q2], donde F es la fuerza y la q las cargas, pero compañeros lo más interesante es que si esta fuerza se mantiene y se evidencia que es constante, su valor originado absoluto este va ser proporcional elevada al cuadrado, ya que eso se debe por la separación en la que se encuentran las dos carga que se encuentra en la acción de esta fuerza, [F]α 1/r^2, ya con estos dos razonamiento fundamentado bajo el esquema de la ley de Coulomb se puede englobar la acción de esta fuerza para dar origen a :

[F]= K[q1 x q2]/r^2

Ya teniendo claro el entendimiento sobre la acción de este tipo de fuerza entre cargas, hay que tener en cuenta lo siguiente, esta ley de Coulomb va ser válida siempre y cuando se evidencia que los cuerpo o las materias con las cargas, tiene que ser de característica de tamaño pequeñas en función de la distancias que separa los dos cuerpo con cargados, ya que a nivel de escala microscópica las cargas eléctricas están cuantificadas.

Para este cálculo se debe tomar en cuenta para que tenga validez la ley de Coulomb, deben ser suficientemente pequeña, para entenderlo mejor usamos a `r como un vector unitarios desde el cuerpo de carga, con el sentido de integrar el valor de P esté dentro del contenido del integración de la carga, en la forma en que esta se distribuye de manera completa, formando un vector en `r y en P dentro el elemento de carga contenido en campo y evidenciar su carga total y también en la distribución de esta como carga contenida en este campo.

Cálculo del campo eléctrico E mediante la ley de Coulomb: muestran un elemento de carga dq= p dv suficientemente pequeño para que podamos considerarlo como una carga puntual. El campo eléctrico dE en un punto del campo P, debido a este elemento de carga viene dado por la ley de Coulomb: dE = kdq/r^2.`r.

Las imágenes gif fueron elaboradas por la aplicación Paperdraw

[1]— Electromagnetismo aplicado por Martin A. Plonus, 1994.

[2]- Física para la ciencia y la tecnología. II por Paul Allen Tipler, Gene Mosca, 2004.