Calculadora de la Ley de Coulomb
Esta calculadora te permite determinar la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales según la Ley de Coulomb. Ingresa los valores de las cargas y la distancia entre ellas para obtener el resultado.
¿Qué es la Ley de Coulomb y cómo funciona?
La Ley de Coulomb, formulada por el físico francés Charles-Augustin de Coulomb en 1785, es un principio fundamental de la electrostática que describe la interacción entre cargas eléctricas. Esta ley establece que la fuerza entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las magnitudes de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
La fuerza actúa a lo largo de la línea que une ambas cargas y puede ser atractiva o repulsiva dependiendo del signo de las cargas. Si ambas cargas tienen el mismo signo (ambas positivas o ambas negativas), la fuerza será repulsiva, alejándolas entre sí. Si las cargas tienen signos opuestos (una positiva y otra negativa), la fuerza será atractiva, acercándolas entre sí.
La fórmula matemática que expresa la Ley de Coulomb es:
F = k · |q₁ · q₂| / r²
Donde:
- F es la magnitud de la fuerza eléctrica entre las cargas (medida en newtons, N)
- k es la constante de Coulomb, aproximadamente 9 × 10⁹ N·m²/C²
- q₁ y q₂ son las magnitudes de las cargas eléctricas (medidas en culombios, C)
- r es la distancia entre las cargas (medida en metros, m)
La Ley de Coulomb es fundamental en el estudio de la electricidad y el magnetismo, y constituye la base para comprender fenómenos como el campo eléctrico, el potencial eléctrico y las interacciones electromagnéticas en general.
Cómo Calcular la Fuerza Eléctrica con la Calculadora de la Ley de Coulomb
Paso 1: Ingresa los valores de las cargas eléctricas
Introduce el valor numérico de la primera carga (q₁) en el primer campo y selecciona la unidad correspondiente (microculombios, nanoculombios o culombios). Luego, ingresa el valor de la segunda carga (q₂) y selecciona su unidad. Recuerda que puedes introducir valores positivos o negativos para representar cargas positivas o negativas respectivamente.
Paso 2: Especifica la distancia entre las cargas
Ingresa la distancia que separa ambas cargas en el campo correspondiente y selecciona la unidad de medida (centímetros, metros o milímetros). Es importante que este valor sea mayor que cero para que el cálculo sea válido, ya que la fuerza tiende a infinito cuando la distancia se aproxima a cero.
Paso 3: Verifica la constante de Coulomb
La calculadora viene preconfigurada con el valor estándar de la constante de Coulomb (9 × 10⁹ N·m²/C²). Si necesitas ajustar este valor para cálculos en medios diferentes al vacío o para propósitos educativos específicos, puedes modificarlo directamente en el campo correspondiente.
Paso 4: Calcula la fuerza eléctrica
Haz clic en el botón “Calcular” para obtener el resultado. La calculadora mostrará la magnitud de la fuerza eléctrica en newtons (N), junto con una explicación detallada del cálculo realizado y la indicación de si la fuerza es atractiva o repulsiva según los signos de las cargas introducidas.
Paso 5: Interpreta los resultados
Analiza el resultado obtenido. Recuerda que si ambas cargas tienen el mismo signo, la fuerza será repulsiva, mientras que si tienen signos opuestos, será atractiva. El valor numérico indica la intensidad de esta fuerza. Para realizar un nuevo cálculo con valores diferentes, puedes modificar directamente los campos o utilizar el botón “Reiniciar” para limpiar todos los valores.