1. ¿Qué establece la Ley de Coulomb?

Describe la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales en reposo. Es la ley fundamental de la electrostática.

• Es directamente proporcional al producto de las cargas: $F \propto |q_1 q_2|$.
• Es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia: $F \propto 1/r^2$.
• Actúa a lo largo de la línea que une ambas cargas.
• Es de acción y reacción: igual módulo, sentido opuesto.

2. Fórmula en módulo

$$F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$$

• $F$: módulo de la fuerza eléctrica en newton (N).
• $q_1, q_2$: cargas en coulomb (C).
• $r$: distancia entre centros en .

3. La constante $k$

En vacío o aire:

$$k = 8.99 \times 10^9 \, \frac{N \cdot m^2}{C^2} \approx 9 \times 10^9 \, \frac{N \cdot m^2}{C^2}$$

Relación con permitividad del vacío:

$$k = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0}$$ $$\epsilon_0 = 8.85 \times 10^{-12} \, \frac{C^2}{N \cdot m^2}$$

4. Dirección y sentido: atracción y repulsión

• Mismo signo (+ con +, - con -): fuerza repulsiva.
• Signo opuesto (+ con -): fuerza atractiva.

Forma vectorial, con $\hat{r}$ de $q_1$ a $q_2$:

$$\vec{F}_{12} = k \frac{q_1 q_2}{r^2} \hat{r}$$

• Si $q_1 q_2 > 0$: mismo sentido que $\hat{r}$ → .

5. Claves para el examen

• Ley del inverso del cuadrado: si $r$ se duplica, $F$ se hace 4 veces menor; si se triplica, 9 veces menor.
• Solo depende de cargas y distancia: no depende de la masa.
• Fuerza central y conservativa: dirección radial.
• Validez: exacta para cargas puntuales en reposo. Para esferas pequeñas, $r$ se mide entre centros.
• Analogía gravitacional: misma forma que gravitación universal, pero la eléctrica puede atraer o repeler y es muchísimo más intensa a nivel atómico.