Aquí le mostramos cómo desglosar el proceso de encontrar la fuerza en una carga:
1. Determine el campo eléctrico:
* carga de punto: El campo eléctrico creado por una carga puntual 'Q' a una distancia 'R' viene dada por:
E =k * q / r²
donde 'K' es la constante de Coulomb (aproximadamente 8.99 x 10⁹ N⋅m²/c²).
* Múltiples cargas: Si hay múltiples cargas, debe calcular el campo eléctrico debido a cada carga individualmente y luego agregarlos vectorialmente para encontrar el campo eléctrico neto en el punto de interés.
* Distribución de carga continua: Para una distribución de carga continua (como una varilla o esfera cargada), debe integrar la contribución de cada elemento de carga infinitesimal al campo eléctrico total.
2. Calcule la fuerza:
Una vez que conozca el campo eléctrico (e) en la ubicación de una carga (Q), puede calcular la fuerza (f) en esa carga usando:
* f =q * e
Esto significa:
* Dirección: La fuerza estará en la misma dirección que el campo eléctrico si la carga es positiva, y en la dirección opuesta si la carga es negativa.
* Magnitud: La magnitud de la fuerza es directamente proporcional tanto a la magnitud de la carga como a la resistencia del campo eléctrico.
Ejemplo:
Supongamos que tiene una carga de +2 μC ubicada a 0.5 m de una carga de +5 μC. Para encontrar la fuerza sobre la carga de +2 μC:
1. Encuentre el campo eléctrico en la ubicación de la carga +2 μC:
E =k * q / r² =(8.99 x 10⁹ n past² / c²) * (5 x 10⁻⁶ c) / (0.5 m) ² =1.8 x 10⁵ n / c
2. Calcule la fuerza sobre la carga de +2 μC:
F =Q * e =(2 x 10⁻⁶ c) * (1.8 x 10⁵ n/c) =0.36 n
Por lo tanto, la fuerza sobre la carga de +2 μC es 0.36 N y se dirige lejos de la carga de +5 μC (ya que ambas cargas son positivas).
Nota importante: La fuerza entre dos cargas es una fuerza mutua , lo que significa ambas cargas experimentan una fuerza de igual magnitud pero dirección opuesta.
