Calculadora ley de Coulomb con procedimiento
Esta calculadora ley de Coulomb usa F = k·|q₁·q₂|/r² de OpenStax College Physics, con k = 1/(4π·ε₀) = 8,988 × 10⁹ N·m²/C². Ejemplo: dos cargas de 2 µC y 3 µC a 10 cm se repelen con unos 5,39 N.
Ejemplo: Calcular: fuerza F a partir de la distancia · Carga q₁ 2 · Carga q₂ 3 · Unidad de carga: µC · Distancia r 10 · Unidad de distancia: cm → Resultado: F = 5,3925 N (repulsiva). Fuente: OpenStax College Physics 2e, 18.3 Coulomb’s Law: F = k·|q1·q2|/r², k = 8.988 × 10⁹ N·m²/C²; like charges repel, unlike charges attract; Example 18.1 electron–proton at 0.530 × 10⁻¹⁰ m → 8.19 × 10⁻⁸ N (read 10.10.2026). Actualizado: .
Cómo se calcula
Ley de Coulomb: F = k·|q₁·q₂| / r². La fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales crece con el producto de las cargas y disminuye con el cuadrado de la distancia. OpenStax da k = 8,988 × 10⁹ N·m²/C² ≈ 8,99 × 10⁹; la calculadora usa k = 1/(4π·ε₀) con ε₀ = 8,854 187 8188 × 10⁻¹² F/m del NIST, que también da 8,988 × 10⁹. La fuerza actúa sobre la línea que une las cargas: las del mismo signo se repelen y las de signo contrario se atraen.
Ejemplos resueltos
| q₁ | q₂ | r | F |
|---|---|---|---|
| 2 µC | 3 µC | 10 cm | 5,39 N, repulsiva |
| 2 µC | 3 µC | 20 cm | 1,35 N (la cuarta parte) |
| 1 µC | −1 µC | 9,48 cm | 1 N, atractiva |
| e | −e | 0,530 × 10⁻¹⁰ m | 8,21 × 10⁻⁸ N |
La última fila es el ejemplo 18.1 de OpenStax: un electrón y un protón a su distancia media en el átomo de hidrógeno. Con los valores redondeados e = 1,60 × 10⁻¹⁹ C y k = 8,99 × 10⁹ el libro obtiene 8,19 × 10⁻⁸ N; con la carga elemental exacta 1,602 176 634 × 10⁻¹⁹ C resultan 8,21 × 10⁻⁸ N. OpenStax lo compara con la gravedad entre ambas partículas: la fuerza eléctrica es 2,27 × 10³⁹ veces mayor.
Inverso del cuadrado: el doble de distancia, la cuarta parte de fuerza
Como r está al cuadrado, duplicar la distancia divide la fuerza entre 4, y multiplicarla por diez la divide entre 100. Para hallar la distancia de una fuerza dada se despeja r: r = √(k·|q₁·q₂| / F). La misma regla 1/r² vale para la gravedad entre masas, vea la calculadora de fuerza gravitacional; el potencial V = k·q/r alrededor de una carga está en la calculadora de potencial eléctrico.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de la ley de Coulomb?
F = k·|q₁·q₂| / r² con k ≈ 8,99 × 10⁹ N·m²/C². Cargas en culombios, distancia en metros y fuerza en newtons.
¿Qué fuerza hay entre 2 µC y 3 µC a 10 cm?
Unos 5,39 N, repulsiva porque ambas cargas son positivas.
¿Qué pasa si la distancia se duplica?
La fuerza baja a la cuarta parte: 5,39 N pasan a 1,35 N.
¿Cómo sé si la fuerza es de atracción o de repulsión?
Mire los signos. Mismo signo (+ + o − −) significa repulsión; signos opuestos, atracción.
¿Por qué OpenStax obtiene 8,19 × 10⁻⁸ N en el átomo de hidrógeno?
El libro redondea e a 1,60 × 10⁻¹⁹ C y k a 8,99 × 10⁹. Con los valores sin redondear del NIST (e exacta, k de CODATA) el resultado es 8,21 × 10⁻⁸ N.
¿Qué unidades admite la calculadora?
Cargas en C, mC, µC, nC, pC o cargas elementales e; distancias en m, cm, mm o nm. Todo se convierte a culombios y metros y la fuerza sale en newtons.
Fuentes y base legal
- OpenStax College Physics 2e, 18.3 Coulomb’s Law: F = k·|q1·q2|/r², k = 8.988 × 10⁹ N·m²/C²; like charges repel, unlike charges attract; Example 18.1 electron–proton at 0.530 × 10⁻¹⁰ m → 8.19 × 10⁻⁸ N (read 10.10.2026)
- NIST CODATA: vacuum electric permittivity ε0 = 8.854 187 8188 × 10⁻¹² F/m (k = 1/(4π·ε0)) and elementary charge e = 1.602 176 634 × 10⁻¹⁹ C, exact (read 10.10.2026)
Última actualización: · Principios editoriales
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