¿Qué es la fuerza electromagnética?
¿Estás sentado en una silla ahora mismo? ¿Qué le impide caerse de la silla hasta el suelo? Si pudiera encogerse repentinamente y volverse tan pequeño como los átomos de la silla, vería que la silla, al igual que toda la materia, en realidad está hecha principalmente de espacio vacío con algunas partículas cargadas muy diminutas flotando en ella.
Son las interacciones entre estas cargas las que hacen que la silla se sienta sólida y evitan que usted se caiga. La fuerza electromagnética se puede utilizar para comprender y explicar cómo las partículas cargadas, como las de su silla, interactúan entre sí. La fuerza electromagnética es una de las fuerzas fundamentales del universo y afecta nuestra realidad de formas bastante profundas.
Las fuerzas electromagnéticas son responsables de mantener los átomos juntos en sólidos y líquidos, creando fuerzas de fricción que le permiten caminar a través de la habitación, produciendo luz y ondas de radio, generando electricidad y mucho más.
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En realidad, hay dos tipos generales de fuerzas electromagnéticas: fuerzas electrostáticas y fuerzas magnéticas.
Fuerzas electrostáticas y ley de Coulomb
Todas las cargas eléctricas ejercen fuerzas electrostáticas entre sí, ya sea que esas cargas estén en movimiento o estacionarias. Las fuerzas electrostáticas pueden provocar que las cargas se alejen o se atraigan entre sí. Si dos cargas son iguales (ambas positivas O ambas negativas), se repelerán entre sí, pero si son diferentes (una positiva y otra negativa), se atraerán entre sí.
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La cantidad de fuerza que se ejercerá depende de un par de cosas. Si las cargas se acercan, la fuerza aumentará, y si se alejan más, disminuirá, por lo que la cantidad de fuerza es inversamente proporcional a la distancia entre las cargas. La cantidad de fuerza también depende de la magnitud de las dos cargas. A medida que aumenta la cantidad de carga, también lo hace la fuerza.
Matemáticamente, se puede calcular la fuerza electromagnética entre dos cargos utilizando la ley de Coulomb , donde k es una constante, q 1 y q 2 son las dos cargas de cantidad (medida en culombios) y r es la distancia entre ellos (medida en metros):
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Usando la ley de Coulomb
Entonces, ¿qué pasaría con la fuerza entre dos partículas cargadas si duplica la cantidad de carga en q 1 ?
Según la ley de Coulomb, si duplica la carga de una de las partículas, la fuerza también se duplicará.
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¿Qué pasa si duplica la distancia entre las dos partículas cargadas?
En ese caso, la fuerza bajaría. De hecho, se reduciría a una cuarta parte de su valor original.
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Cargas móviles y magnetismo
Las fuerzas electrostáticas están presentes siempre que hay cargas presentes, pero si esas cargas están EN MOVIMIENTO, entonces sucede algo realmente interesante. ¡También se vuelven magnéticos! Las cargas en movimiento ejercen fuerzas magnéticas entre sí, así como fuerzas electrostáticas. Cuanto más rápido se mueven las cargas, mayor se vuelve la fuerza magnética.
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Resumen de la lección
Una de las fuerzas más poderosas del universo, las fuerzas electromagnéticas son fuerzas ejercidas entre partículas cargadas. El electromagnetismo se encarga de crear enlaces atómicos, producir luz y ondas de radio, generar electricidad, entre otras funciones. Las cargas eléctricas estacionarias ejercen fuerzas electrostáticas entre sí. La magnitud de la fuerza electrostática entre dos partículas cargadas se puede calcular usando la Ley de Coulomb:
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Además de las fuerzas electrostáticas, las cargas en movimiento también pueden ejercer fuerzas magnéticas entre sí.
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