¿Qué es la ley de Coulomb?
La ley de Coulomb describe la fuerza electrostática entre dos cargas eléctricas puntuales en reposo. Esta fuerza es directamente proporcional al producto de las dos cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Un resultado positivo indica una fuerza de repulsión (cargas del mismo signo), mientras que un resultado negativo señala una fuerza de atracción (cargas de signo contrario).
Cómo usar esta calculadora
Introduce las dos cargas q₁ y q₂ en culombios (C) y la distancia de separación \(r\) en metros (m). Puedes escribir las cargas en notación científica; por ejemplo, 1e-6 equivale a un microculombio. La calculadora te devuelve la magnitud de la fuerza en newtons, el valor de la fuerza con su signo y si la interacción es atractiva o repulsiva.
La fórmula explicada
La ecuación es $$F = k \cdot \frac{\text{Carga } q_1 \cdot \text{Carga } q_2}{\text{Distancia } r^{2}}$$ donde \(k\) es la constante de Coulomb, aproximadamente \(8{,}988 \times 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2\). Esta constante proviene de \(k = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\), siendo \(\varepsilon_0\) la permitividad del vacío. Como la fuerza disminuye con el cuadrado de la distancia, al duplicar la separación la fuerza se reduce a la cuarta parte de su valor original.
Ejemplo resuelto
Supongamos dos cargas de \(q_1 = 1 \times 10^{-6}\ \text{C}\) y \(q_2 = 1 \times 10^{-6}\ \text{C}\) situadas a \(0{,}1\ \text{m}\) de distancia. Entonces $$F = 8{,}988 \times 10^{9} \times \frac{(1 \times 10^{-6})(1 \times 10^{-6})}{(0{,}1)^2} = 8{,}988 \times 10^{9} \times \frac{1 \times 10^{-12}}{0{,}01} = 0{,}8988\ \text{N}$$ Como ambas cargas son positivas, la fuerza es de repulsión.
Preguntas frecuentes
¿Qué unidades debo usar? Emplea unidades del SI: culombios para la carga y metros para la distancia, con lo que la fuerza resulta en newtons.
¿Qué significa un resultado negativo? Una fuerza con signo negativo indica que las cargas se atraen (una positiva y otra negativa). La magnitud que se muestra siempre es positiva.
¿Sirve para cargas dentro de un medio? Esta calculadora supone que estás en el vacío (o en el aire, que es muy similar). En otros medios, divide el resultado entre la permitividad relativa del material.
