layretm16 - Conceptos asociados a las leyes de Coulomb

Charles Coulomb

Fue el primer cientifico en establecer las Leyes cuantitativas de la electrostatica, ademas de realizar muchas investigaciones sobre magnetismo, friccion y electricidad, invento la balanza de de Torsion para medir la fuerza de atraccion o repulsion que ejercen entre si dos cargas electricas, estudio la electrizacion por frotamiento y la polarizacion.
Fue graduado en la Ecole du Genie en Mezieres y se graduo en el año de 1761 como Ingeniero Militar con el grado de Primer Teniente, se convirtio en corresponsal de la Academia de Ciencias de paris. Compartio el primer premio de la Academia por su articulo sobre las brujulas magneticas y recibio tambien el primer premio por su trabajo clasico acerca de la friccion; murio en 1806 , cinco años despues de convertirse en Presidente del Instituto de Francia, la historia lo reconoce con excelencia por su trabajo matematico por la electricidad.

1.- Cargas Electricas:

Son particulas ejercen fuerzas atractivas y repulsivas entre ellas, tienen una masa que se opone a ser acelerada por fuerza alguan, y sufre la atracción gravitacional del centro de la tierra, como todos los demas cuerpos de la superficie del mundo, se dividen en dos tipos cargas positivas y cargas negativas.

2.- Biografía de Charles Coulomb:

Nació en Francia Paris en el año de 1736, físico su delebridad se basa sobre todo en que enunció la ley física que lleva su nombre (ley de Coulomb), que establece que la fuerza existente entre dos cargas eléctricas es proporcional al producto de las cargas eléctricas e inversamente proporcional al cuadro de la distancia que las separa. Las fuerzas de Coulomb son una de las m,ás importantes que intervienen en las reacciones atómicas.
Despues de pasar nueve años en las Indias Occidentales como Ingeniero Militar, regreso a Francia con la salud maltrecha. Tras el Estallido de la Revolución Francesa, se retiro a su pequeña propiedad en la localidad de Blois, donde se consagró a la investigación científica. En 1802 fue nombrado inspector de la enseñanza pública. Durante los 25 años, presentó 25 artículos a la Academia sobre eléctricidad, magnetismo, Torsión, aplicaciones de la balanza de torsión, así como cientos de informes sobre Ingeniería y proyectos civiles, aprovechó plenamente los diferentes puestos que tuvo durante su vida. Otro aporte fue la llamada Teoría de Coulomb para presión de tierras publicada en 1776, también hizo aportaciones en el campo de la ergonomía.
Coulomb murió en el año de 1806, cinco años despues de convertirse en presidente del Instituto de Francia.

3.- Leyes de Coulomb;

La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo y de atracción si son de signo contrario.

1- La fuerza de interacción entre dos cargas q1 y q2 duplica su magnitud si alguna de sus cargas aumenta su valor en un factor de tres, y así sucesivamente. Concluyo entonces que el valor de la fuerza era proporsional al producto de las cargas.
$F ,!$ $propto ,!$ $q_1 ,!$ y $F ,!$ $propto ,!$ $q_2 ,!$

en consecuencia:

F $propto ,!$ q1q2

4-) Limitaciones de la ley de Coulomb:

-La expresión matemática solo es aplicable a cargas puntuales estacionarias, y para casos estaticos más complicados de carga necesita ser generalizada mediante el potencial eléctrico.
- Cuando las cargas eléctricas están en movimiento es necesario reemplazar incluso el potencial de coulomb por el potencial vector de Liénard-Wiechert, especialmente si las velocidades de las partículas son grandes comparadas con la velocidad de la luz.
- Para distancias pequeñas (del orden del tamaño de los atómos), la fuerza electrostática se ve superadapor otras, como la nuclear fuerte o la nuclear debil.