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Fuerzas eléctricas y campos eléctricos
Primeros estudios
Alrededor del año 700 a. C., los griegos realizaron el primer estudio conocido de electricidad. Todo comenzó cuando alguien notó que un material fósil llamado ámbar podía atraer objetos pequeños después de ser frotado con lana.
Benjamín Franklin
Los experimentos de Benjamín Franklin (1706-1790) también demuestran que hay dos tipos de carga eléctrica, las que llamó positiva y negativa.
Franklin era impresor, autor, científico físico, inventor, diplomático y padre fundador de Estados Unidos.
Su trabajo sobre electricidad a fines de 1740 cambió un conjunto desordenado de observaciones sin relación en una ciencia coherente.
Principios
Las cargas iguales se repelen y las cargas diferentes se atraen.
La carga eléctrica siempre se conserva.
La carga negativa se transfiere de un objeto a otro.
Ley de Coulomb
Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806)
Fue uno de los ingenieros más importantes del siglo XVIII.
Vivió en una época difícil.
Nació en Francia y estudió en París, específicamente en Collage Royal (1756).
Cuando tenía 24 años, entró a la "Engineering School at Mézières" y estudió con el científico físico Abbe Nollet.
Coulomb trabajó con las fuerzas de torsión utilizando las leyes de Robert Hooke.
En 1785, escribió la Ley Fundamental de la Electricidad.
La Constante de Coulomb
k= 9.0x10 9 Nm2/C2
Un dato cultural sobre Charles Coulomb es que su nombre se encuentra en la Torre Eiffel, en París.
En 1785 Charles Coulomb estableció de manera experimental la Ley fundamental de la fuerza eléctrica entre dos partículas cargadas estacionarias.
Fuerza eléctrica
Está dirigida a lo largo de una recta que une las dos partículas y es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia de separación r, entre ellas.
Es proporcional al producto de las magnitudes de las cargas, |q1| y |q2|, de las dos partículas.
Es atractiva si las cargas son de signo opuesto y repulsiva si tienen el mismo signo.
La magnitud de la fuerza eléctrica F entre las cargas q1 y q2 separadas por una distancia r está dada por
F= Fuerza eléctrica
ke=Constante de Coulomb
|q1| y |q2|= cargas eléctricas
r= distancia
Aislantes y conductores
En los conductores, las cargas eléctricas se mueven libremente en respuesta a una fuerza eléctrica. Todos los demás materiales se llaman aislantes.
Carga por conducción
Carga por inducción
Campos eléctricos
Es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas (la causa del flujo eléctrico) y se mide en Voltios por metro (V/m). El flujo decrece con la distancia a la fuente que provoca el campo.
Referencias
https://ec.europa.eu/health/scientific_committees/opinions_layman/es/campos-electromagneticos/glosario/abc/campo-electrico.htm
Fundamentos de Física Vol 1. Blinklearning.
Tarea 20: Electricidad y Electromagnetismo
Eduardo Rubio Esqueda
17/02/2022
