El documento describe los conceptos fundamentales del campo eléctrico. Explica que Charles Coulomb desarrolló la ley de Coulomb utilizando una balanza de torsión para medir la fuerza entre cargas eléctricas. La ley establece que la fuerza es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. También describe cómo la presencia de un medio aislante reduce la fuerza a través de la permitividad relativa. Finalmente, explica que el campo eléct

1. Y CAMPO ELÉCTRICO

2. ÍNDICE
Charles Coulomb
Balanza de Torsión
Ley de Coulomb
Permitividad relativa o coeficiente dieléctrico
Campo eléctrico
Intensidad del campo eléctrico

3. Palabras clave
Carga puntual: Carga que tiene un objeto
electrizado, cuyo tamaño es pequeño comparado con
la distancia que lo separa de otro objeto cargado.
Vacío: Espacio sin presencia de ningún gas o
sustancia.
Aislante: Material que no tiene conductancia.
Inherente: Indiferente, nada que ver.
Sauco: Material fácilmente electrizable.
α (alpha): Indica una proporcionalidad.
ε (épsilon): Representa permitividad relativa.

4. CHARLES COULOMB
14 de junio de 1736
Nacimiento
Angouleme, Francia
23 de agosto de 1806
Muerte
París, Francia
Campo Electromagnetismo
Balanza Ley de
Aportes
de Torsión Coulomb

5. Balanza de Torsión
Mide • Fuerza eléctrica
• Atracción
De
• Repulsión
Entre • Dos cargas puntuales
• Retorcimiento de
Mediante
alambre

6. Conclusiones
Coulomb observo que si mayor era la distancia entre las
cargas, menor era la fuerza entre ellas, y esto no era
proporcional, por lo que estableció:
LA MAGNITUD DE LA FUERZA ENTRE DOS CARGAS
PUNTUALES ES INVERSAMENTE PROPORCIONAL AL
CUADRADO DE LA DISTANCIA QUE LAS SEPARA
F α 1/r2

7. Notó que:
LA MAGNITUD DE LA FUERZA ELÉCTRICA ENTRE DOS
CARGAS PUNTUALES ES DIRECTAMENTE PROPORCONAL AL
PRODUCTO DE SUS CARGAS.
F α q1 q2

8. Ley de Coulomb
Relacionando las De la cual, si cambiamos α por un
expresiones anteriores signo igual y una constante de
tenemos que: proporcionalidad obtendremos:
F α (q1 q2) / r2 F = k (q1 q2) / r2
Quedando enunciada Donde k es igual a: 9 x 109 Nm2 / C2 en el SI
la Ley de Coulomb: La magnitud de la fuerza eléctrica de atracción
o repulsión entre dos cargas puntuales q1 y q2
es directamente proporcional al producto de las
cargas e inversamente proporcional al cuadrado
de la distancia r que las separa.

9. Permitividad relativa o coeficiente dieléctrico
La Ley de Coulomb solo se aplica a las cargas en el
vacío, pero si entre las cargas hay una sustancia o
medio aislante, la fuerza eléctrica será menor.
La relación que existe entre la fuerza eléctrica de
dos cargas en el vacío y la fuerza eléctrica de las
mismas en algún medio aislante se le conoce
como permitividad relativa o coeficiente
dieléctrico y se calcula así
•F = Fuerza en el vacio (Newtons)
•F´ = Fuerza en el medio (Newtons)
εr = F / F´ •εr = Permitividad relativa al medio

10. De la cual obtenemos la siguiente fórmula:
Medio aislador Permitividad relativa
Vacio 1.0000
Aire 1.0005 F´ = F / εr
Gasolina 2.35
Aceite 2.8
Vidrio 4.7
Mica 5.6
Esta con el fin de
Glicerina 45
encontrar la magnitud de
Agua 80.5 la fuerza eléctrica en el
medio aislante en el que
se encuentran las cargas

11. Ejercicio
Una carga de – 3 nanoCoulombs se encuentra en el aire a
0.15 m de otra carga de – 4 nanoCouloms. Calcular:
a) ¿Cuál es la magnitud de la fuerza eléctrica entre éstas?
b) ¿Cuál sería la magnitud de la fuerza eléctrica entre
estas si estuvieran sumergidas en aceite?
Fórmulas: Datos:
F = k (q1 q2) / r2 •q1 = - 3 X 10 -9 C •F = ?
•q2 = - 4 X 10 -9 C •F´ = ?
F´ = F / εr •r = 0.15 m
•r2 = .0225 m2
•k = 9 X 109 Nm2 / C2

12. CAMPO ELÉCTRICO
Campo eléctrico
Es
Es la zona que
rodea a cargas Por lo cual
eléctricas Invisible Además
Su fuerza de
acción afecta a
El campo eléctrico
distancia a otras
de un electrón es
cargas puntuales.
inherente a la
naturaleza de este.
La acción del campo eléctrico depende
de la polaridad de la carga que lo genera.
Carga Carga Carga Carga
positiva positiva negativa negativa

13. La fuerza del campo eléctrico es una magnitud
vectorial y dependerá de la polaridad del
cuerpo:
• La dirección y el • La dirección y el
sentido de la sentido de la
intensidad del campo intensidad del campo
eléctrico están eléctrico están
dirigidos hacia FUERA dirigidos hacia
de la carga ADENTRO de la carga
Protón Electrón

14. Debido a que el campo eléctrico es invisible,
Michael Faraday introdujo el concepto de líneas
de fuerza, para poder representarlo gráficamente:
Se demuestra que dos cargas de distinta
polaridad se atraen.
Las líneas de fuerza van de la carga
positiva a la carga negativa.
Se demuestra que las cargas
del mismo signo se repelen.

15. Intensidad del campo eléctrico
Para poder interpretar la intensidad del campo
eléctrico producido por una carga puntual se
emplea una carga positiva (por convención) de
valor muy pequeño llamada carga de prueba; de
esta manera, los efectos del campo se pueden
despreciar. La intensidad se calcula así:
E = Intensidad del campo eléctrico (N/C)
E=F/q F = Fuerza que recibe la carga de prueba (N)
q = Valor de la carga de prueba (C)

16. Pero la intensidad
de cualquier
punto a la misma
distancia respecto
a la carga es igual.
A media que
aumenta la
distancia

17. Si se desea calcular la intensidad E de un campo
eléctrico a determinada distancia r de una
carga q , la carga de prueba q´ recibe una
fuerza F, así que:
F = k (q1 q2)
/ r2
E=k q/r2
E = F / q´

18. En caso de tener más de
una carga eléctrica, el
vector resultante de la
intensidad de un
campo eléctrico en la
carga de prueba será
la intensidad total del
campo eléctrico.

19. Ejercicio
1.- Una carga de prueba de 3 microCoulombs recibe una fuerza
horizontal hacia la derecha de 2 miliNewtons. ¿Cuál es la
magnitud de la intensidad del campo eléctrico en el punto donde
está colocada la carga de prueba? Datos:
Fórmula: •q = 3 X 10 -6 C
E = F / q´ •F = 2 X 10 -3 N
•E = ?
2.- Calcular la magnitud de la intensidad del campo eléctrico del
campo eléctrico a una distancia de 50 cm de una carga de
4microCoulombs.
Datos:
Fórmula:
•r = 50 cm = 0.5 m
E = k q/r2 •q = 4 X 10 -6 C
•k = 9 X 10 9 Nm2 / C2
•E = ?

20. Experimento “ Campanas de Franklin”
Materiales:
• 2 latas de aluminio
• 1 lápiz o palo delgado
• Cinta aislante
• 1 anillo de abre fácil (de la misma lata)
• Hilo
• Caimanes o cable
• Papel aluminio
• Un generador de Van de Graaf o Televisión
• Un gran objeto de metal para usar como “tierra”

21. Procedimiento:
Se colocan los materiales como se ve en la
imagen.
El papel aluminio va pegado a la TV.
Uno de los cables va del papel aluminio a la lata y
el otro va de la otra lata a tierra.

22. Explicación
Los electrones que arroja la TV pasan al papel aluminio, y a su vez pasan al conductor,
llegando a la 1° lata.
El campo magnético – de la lata atrae a el “anillo”, transmitiendo electrones.
Luego sale impulsado hacia la otra lata hacia la otra lata.
Al tocar la otra lata, le transmite los electrones, por lo cual el anillo vuelve a quedar
neutro y vuelve a su posición.
Debido a la inercia que tiene el péndulo, regresa a su posición y se repite el proceso.
Los electrones que llegan a la segunda lata se van por el conductor y s van a tierra,
siendo descargada la lata.