Ley de Coulomb

Electricidad. Electrostática. Fuerza. Carga electrostática. Inducción. Frotamiento

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LEY DE COULOMB

1: Determinar la fuerza entre dos cargas cuyos valores son dos: q1 2 mili coulomb y q2 4 mili coulomb, al encontrarse separada una distancia de 30m.

Sol: DATOS: ECUACION:

q1 2 mc q2 4mc q1= 2 x10-3 F= K q1 q2

q2= 4x10-4 r2

r=0.30m

K=9x109

SUSTITUCIÒN:

F=

F=

F=

F= 799200N

2: Dos cargas eléctricas se encuentran separadas 50cm determinar la fuerza eléctrica entre ella si sus valores son:

q1=-6micro coulomb

q2= 8 micro colomb.

Sol: DATOS: ECUACION:

q1 -6mc q2 8mc q1= -6 x10-6 F= K q1 q2

q2= 8x10-6 r2

r=0.50m

K=9x109Nm2

c2

SUSTITUCION:

F=

F=

F=

F= -1.728

3: Se tiene un sistema de 3 cargas colocadas como se muestra en las sig: figura: determinar la fuerza resultante que actúa sobre q2 con respecto de las otras dos.

Sol:

20cm

10cm

f q1q2 f q2q3

q1=2mc q2=-4mc q3=8mc

DATOS: ECUACION:

q1=2mc f q1 q2=K q1 q2

q2=-4mc r12

q3=8mc

r1=0.01m

r2=o.20m

K=9x109Nm2

c2

SUSTITUCIÒN:

F q1 q2=

F q1 q2=

f q1 q2= -7.2N

F q1 q3=

F q1 q3=

F q1 q3= -28.8N

FT="FX

FT=Fx+1Fx+2

FT=-Fx+1Fx+2

FT=-(-27.2N) + (-28.8N)

FT=-21.6N

4: Se tiene un sistema de 3 cargas con los sig. Valores q1= a 3mc 92=8mc q3 =7mc distribuido como se indica en la sig figura determinar la fuerza electrica resultante que actúa sobre q producto de las otras 2 así como ángulo q forma con respecto ala horizontal.

f13

50m

60m f12

F= K q1 q2

r2

c="a2b2

Tanø= Fy

Fx

DATOS: SUSTITUCION:

q1=-3x10-6c F1-2

q2=8x10-6c

q3=7x10-6c

r1-2=0.60m F1-2

r1-3=0.5 0m

K=9x109Nm2 F1-2=-0.6N

c2

f1-2=K q1 q2

(r1-2)2 f1-3

f1-3=K q1 q3

(r1-3)2 f1-3

f1-3=-0.756N

FR=" (F1-2) (F1-3)2

FR=" (0.6)2 + (0.756)2

FR="0.931536N2

FR=0.96516N

Tanø=F1-3

F1-2

Tanø=0.756N

0.6N

Tanø=1.2

ø=tan-1 1.26

ø=51.56

5: 3 Cargas eléctricas distribuidas de la siguiente manera.

q3

40cm 40cm

q1 q2

40cm

q1=3mc q2=6mc q3=-9mc

Determinar el valor de la fuerza resultante sobre lacarla q2 ejercida por las otras 2 casi como el ángulo, que forman respecto ala horizontal.

F2-1 K q1 q2

r2

F2-1

F2-1

F2-1=1012500N

F2-3 K q1 q2

r2

F2-3

F2-3 F2-3=-3.037500N

F2-3y = F2-3y sen ø

F2-3y = (3037500) (sen 60)

F2-3y = 2630552.164N

F2-3x = F2-3y cos ø

F2-3x = (3037500) (cos 60)

F2-3x = 1518750N

Fxt= -1518750 + 1012500

Fxt= -506250N

Fyr= 2630552.164N

FR=" (-506250) + (2630552.164)

FR= 2678823.202N

Tanø=Fyt

Fxt

Tanø= 2630552.164N

506250N

Tanø= 5.1

ø=tan-1 5.1

ø=78.90

6: 3 Cargas eléctricas y los valores son:

q1= 3micro c q2= -5micro c q3= -7micro c

Se encuentren distribuidas como se muestra en la siguiente figura sobre q3 así como el ángulo que forma dicha fuerza respecto ala horizontal.

q1

3cm r

57

q2 4cm q3

DATOS :

F= K q1 q2

r2

F3-1x=F3-1 Cosø

F3-1y=F3-1 Senø

SUSTITUCIÒN:

F3-2 =

F3-2 =

F3-2 = 196.875N

F3-1= K q3 q2

r2

F3-1 =

F3-1 =

F3-1 = -75.6N

F3-1x = (75.6) (Cos 37)= 60.37N

F3-1y = (75.6) (Sen37)= 45.59N

FxT = -60.37+196.875

FxT = 136.50N

FyT =45.49N

FR=" (136.50)2 + (45.49)2

FR=143.88N

ø=tan-1 (45.49)

136.50

ø= 18.43

+

+

(2x1o-3c) (4x10-4c)

(0.30m2)

K=9x109Nm3

c2

8x10-6c

0.09 m2

K=9x109Nm3

c2

8.88x10-5 c m2

K=9x109Nm2

c2

+

+

K=9x109Nm3

c2

(-6 x10-6c ) (8x10-6c)

(0.50m2)

K=9x109Nm3

c2

-4.8x10-11c)

(0.25m2)

-1.92x10-10

K=9x109Nm3

c2

+

+

-

(2X10-6cm) (4x10-6)

(0.10m2)

K=9x109Nm2

c2

-8x10-10c2m2

K=9x109Nm2

c2

(4x10-6) (8x10-6)

(0.10m2)

K=9x109Nm2

c2

-3.2x10-9 c2m2

K=9x109Nm2

c2

+

+

-

(-3x10-6c) (8x10-6c)

(0.60m)2

9x109Nm3

c2

-6.66x10-11c2m2

9x109Nm3

c2

9x109Nm3

c2

(-3x10-6c) (7x10-6c)

(0.50m)2

-8.4x10-11c2m2

9x109Nm3

c2

-

+

+

(6x10-3c) (3x10-3c)

(0.40m)2

9x109Nm3

c2

1.125x10-4c2m2

9x109Nm3

c2

(6x10-3c) (9x10-3c)

(0.40m)2

9x109Nm3

c2

-3.375X10-4c2 m2

9x109Nm3

c2

+

-

---

(-7x10-6c) (-5x10-6c)

(0.04m)2

9x109Nm3

c2

2.81x10-8 c2m2

9x109Nm3

c2

(-7x10-6c) (3x10-6c)

(0.05m)2

9x109Nm3

c2

-8.4x10-9c2m2

9x109Nm3

c2

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