Universidad Francisco de Paula Santander

Ley de coulomb

Mildred Johana Ascanio Archila

Profesor Alberto Camilo Prato Lara

2021
 Resumen
En la presente práctica de laboratorio denominada “Ley de Coulomb” realizada a través
de la página web del laboratorio virtual, se tomaron dos cargas para realizar el análisis,
denominadas como: carga fija y carga de prueba. Al realizar el movimiento en la carga de
prueba se espera observar el cambio del módulo, y de la dirección de la fuerza resultante
que ejerce la carga fija sobre la carga de prueba. Esto se realizó teniendo en cuenta la
modificación de ambas cargas con el mismo valor de la distancia entre estas, y además, de
la modificación de la distancia cuando el valor de ambas cargas equivale a 90µC,
obteniendo diferentes resultados a partir de la fuerza y distancia.
 Objetivo
Comprobar la ley de coulomb estableciendo las relaciones que existen entre fuerza,
distancia, carga y precisar una constante eléctrica.
 Teoría
Como es bien sabido, la ley de Coulomb dice que la fuerza de atracción o repulsión que
posee un cuerpo es directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional a
su distancia, lo que nos indica que mientras los cuerpos estén más separados menor será su
fuerza de atracción o repulsión y también que mientras su carga sea mayor su fuerza de
atracción será mayor.
Para comprender esta ley, de una mejor manera se debe tener en cuenta que el concepto de
carga es la propiedad que poseen algunas partículas subatómicas y que este se produce
cuando hay una relación entre ellas, también entender que las cargas pueden ser positivas o
negativas y dependiendo de esto los cuerpos se atraen o se repelen
Otro concepto el cual nos contribuye a tener más claridad al hablar sobre la ley de
Coulomb, es el de fuerza y primeramente debemos entender que esta es una magnitud
vectorial por lo cual tendrá sentido, modulo y dirección. Esta magnitud nos mide el
movimiento de un cuerpo, el cual se encuentra en reposo.
Para finalizar un concepto a tener en cuenta es el de constante dieléctrica, pues este se
denomina como la permitividad que presenta un material para ser cargado eléctricamente.
Por ello se conoce también como la permitividad relativa
 Procedimient
o
La práctica de laboratorio se desarrolló con ayuda del material dispuesto que se encuentra
en la página web http://labovirtual.blogspot.com/search/label/Ley%20de%20Coulomb .
Una vez se accede, nos encontramos con dos cargas positivas que serán las protagonistas
en este análisis, en dichas cargas se puede modificar su valor por medio de las flechas a su
lado, así también, la carga móvil se puede desplazar y variar el valor de la distancia entre
las dos cargas, la cual se puede visualizar junto a la fuerza resultante en el marco inferior.
El primer movimiento se realiza luego de fijar la distancia en 50cm y la carga fija con
un valor de 90µC y se procede a variar el valor de la carga de prueba para 10, 20, 30,
40, 50 60, 70, 80 y 90 µC, la fuerza ejercida sobre esta carga, queda consignada en la
tabla 1.
Posteriormente, se hace el mismo ejercicio a diferencia de que el valor de la carga de
prueba será de 90 µC y los valores de la carga fija son los cambiantes. La fuerza resultante
se registra en la tabla 2.
Para continuar con el análisis, se procede a calcular la fuerza resultante entre las dos cargas
en valores de 90µC (en ambas) y se modifica el valor de la distancia. La fuerza ejercida
queda registrada en la tabla 3.
Desarrollo
guía TABLA
1.
6. Represente en una gráfica los valores de la fuerza frente a la carga de prueba. ¿Qué
conclusión obtienes?

Q 1 2 3 40 50 60 7 80 90
(µ 0 0 0 0
C)
F (N) 3 6 9 129 161 193 2 258 290
2 4 7 2
6

F vs Q
350

300

250

200
F(N)

150

100

50
10 20 30 40 50 60 70 80 90
0
Q(UC)

Teniendo en cuenta que la carga fija tenía un valor de 90µC y se realizó el cambio del
valor de la carga móvil sin modificar la distancia, se obtuvo un crecimiento exponencial en
el valor de la fuerza.
TABLA 2.
Q 1 2 3 40 50 60 7 80 90
(µ 0 0 0 0
C)
F (N) 3 6 9 129 161 193 2 258 290
2 4 7 2
6
8. Represente en una gráfica los valores de la fuerza frente a la carga de prueba. ¿Qué
conclusión obtienes?
 F vs Q
350

300

250
F(N)

200

150

100

50

0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Q(UC)

En este caso, se fijó como el valor de la carga móvil en 90µC y se modificó

TABLA 3
d(m) 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
F(N) 455 202 113 73 51 37 29 23 18

10. Representa en una gráfica los valores de la fuerza frente a la distancia. ¿Qué
conclusión obtienes?
Para una misma carga fija y móvil, la fuerza y la distancia en la ley de coulomb son
inversamente proporcionales.
 F vs d
500
450
400
350
F(N)

300
250
200
150
100
50
0
0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

d(m)
11. Representa en una gráfica los valores de la fuerza frente al cuadrado del inverso de
la distancia entre las cargas ¿Qué conclusión obtienes?

d(m) 6,25 2,77 1,56 1 0,69 0,51 0,39 0,30 0,25

F vs (1/d)^2
500
450
400
350
F(N)

300
250
200
150
100
50
0
6.252.771.56 1 0.690.510.39 0.3 0.25
(1/d)^2 (m)
La fuerza y el cuadrado inverso de la distancia son inversamente proporcionales para dos
cargas iguales
12. Enuncie de manera formal la ley de coulomb para dos cargas puntuales.
La ley de coulomb para dos cargas puntuales es la fuerza de atracción o repulsión entre
estas cargas, siendo directamente proporcional el producto de su magnitud e inversamente
proporcional la distancia al cuadrado en que se encuentran las cargas.
13. ¿cuál de estas dos fuerzas pueden ser de repulsión y de atracción: la fuerza
gravitacional o la fuerza eléctrica? Explique
La fuerza eléctrica es la fuerza de atracción y de repulsión porque su magnitud depende
del medio en cuál están separadas las cargas y la fuerza eléctrica es mucho mayor que la
fuerza gravitacional pudiendo ser ésta despreciada, éste ejemplo lo podemos ver al calcular
las fuerzas de los protones y electrones, así en ésta fuerza se tiene en cuenta sus signos,
para ver si se atraen o repelan.
14. Las fuerzas gravitacionales dependen de la propiedad que llamamos masa
¿Qué propiedad comparable subyace a las fuerzas eléctricas?
En la fuerza electrostática cambian la propiedad masa por la propiedad de las cargas de
las partículas que se estén analizando.
15.¿Cuál es la diferencia entre los protones y los electrones en cuanto a carga eléctrica?
La principal diferencia es que los protones presentan carga positiva y los electrones tienen
carga negativa, además el protón presenta una mayor masa que el electrón
16.¿Qué tiene más masa: un protón o un electrón?
Un protón tiene una masa aproximadamente 1836 veces mayor que la masa de un electrón
17.¿Qué significa que la carga se conserva?
Cuando una carga se conserva, quiere decir que la suma de las cargas tanto positivas como
negativas, permanecen constantes. Es decir que su sumatoria es igual a o
18.¿En qué se parece la ley de coulomb a la ley de gravitación de newton?
Su semejanza es que las fuerzas implicadas se reducen dependiendo de la distancia que
exista entre los cuerpos, además también se asemejan en la proporcionalidad a la magnitud
física que los genera
 Conclusiones
A través de la ley de coulomb se comprobó que la fuerza y la distancia son inversamente
proporcionales sin importar si es la inversa de la distancia y que la fuerzas y las cargas son
proporcionales, a medida de que la carga es mayor hay mayor fuerza, si las cargas tienen
signos iguales se repelan y si son opuestos, se atraen observándose a medida que las cargas
intentan acercarse entre sí, por último la fuerza electrostática es una que se puede utilizar
como atracción y repulsión siendo mucho mayor que la fuerza de gravedad.