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Mapa Mental: Ley de Coulomb

Contenido del mapa

Ley de Coulomb — Fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales en reposo.
- ¿Qué establece? — Describe la interacción eléctrica entre cargas puntuales.
  - Proporcional a cargas — A mayor producto q1*q2, mayor es la fuerza.
  - Inversa al cuadrado — A mayor distancia r, la fuerza disminuye con 1/r².
  - Acción y reacción — Fuerzas iguales en módulo y opuestas en sentido.
- Fórmula en módulo — F = k * |q1*q2| / r² para calcular la magnitud.
  - Fuerza F — Módulo de la fuerza eléctrica, se mide en newton (N).
  - Cargas y distancia — q1 y q2 en coulomb (C), r en metros (m) entre centros.
  - Línea de acción — La fuerza actúa sobre la recta que une ambas cargas.
- Constante k — Constante electrostática en el vacío o aire.
  - Valor de k — k ≈ 9x10^9 N·m²/C², valor muy grande.
  - Relación con épsilon 0 — k = 1/(4π*épsilon0), con épsilon0 = 8.85x10^-12.
  - Unidades SI — F en N, q en C, r en m, k en N·m²/C².
- Atracción y repulsión — El signo de las cargas define el sentido.
  - Mismo signo: repulsión — Positivo con positivo o negativo con negativo se alejan.
  - Signo opuesto: atracción — Positivo con negativo se atraen mutuamente.
  - Forma vectorial — F12 = k*q1*q2/r² * r gorro; el signo da el sentido.
- Claves para el examen — Propiedades esenciales para resolver problemas.
  - Ley del inverso cuadrado — Si r se duplica, F se hace 4 veces menor; si se triplica, 9 veces.
  - No depende de la masa — Solo depende de las cargas y de la distancia.
  - Central y conservativa — Actúa en dirección radial y conserva la energía.
  - Validez y analogía — Solo para cargas puntuales en reposo; similar a gravitación pero más intensa.

La Ley de Coulomb es la ley fundamental de la electrostática. Describe la fuerza eléctrica que se ejercen mutuamente dos cargas puntuales en reposo, estableciendo cómo depende del valor de las cargas y de la distancia que las separa.

Su expresión matemática en módulo es F = k * |q1*q2| / r^2, donde k es la constante electrostática cuyo valor en el vacío es aproximadamente 9x10^9 N·m²/C². La fuerza actúa a lo largo de la línea que une las cargas y cumple el principio de acción y reacción.

El signo de las cargas define si la fuerza es atractiva o repulsiva: mismo signo se repelen, signo opuesto se atraen. Además, es una ley del inverso del cuadrado: si la distancia se duplica, la fuerza se reduce a la cuarta parte. Es una fuerza central, conservativa y análoga en forma a la gravitación, pero mucho más intensa y con dos sentidos posibles.