Coulomb's Law Calculator

Calculate electrostatic force between charges

Coulomb's Law

F = k x |q1 x q2| / r^2

Formula
F = k x |q1 x q2| / r^2, k = 8.9875 x 10^9

¿Qué es la Ley de Coulomb?

La Ley de Coulomb describe la fuerza electrostática entre dos partículas eléctricamente cargadas. La fuerza es proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. Las cargas iguales se repelen; las cargas opuestas se atraen.

Nombrada por el físico francés Charles-Augustin de Coulomb (1736–1806), esta ley es fundamental en electrostática y constituye la base para comprender la estructura atómica, el enlace químico y la teoría de campos electromagnéticos. Es el análogo eléctrico de la ley de gravitación de Newton.

Cómo Usar la Calculadora

  1. Ingresa la primera carga (q₁) en Coulombs (C). Usa notación científica, p. ej. 1e-6 para 1 μC.
  2. Ingresa la segunda carga (q₂) en Coulombs.
  3. Ingresa la distancia (r) entre las cargas en metros.
  4. Haz clic en Calcular para obtener la fuerza electrostática en Newtons y su dirección (atractiva o repulsiva).

Fórmula y Explicación

F = k × |q₁ × q₂| / r² F = fuerza electrostática (N) k = constante de Coulomb ≈ 8,988×10⁹ N·m²/C² q₁ = primera carga (C) q₂ = segunda carga (C) r = distancia entre cargas (m)

La fuerza es atractiva cuando las cargas tienen signos opuestos y repulsiva cuando tienen el mismo signo. La constante de Coulomb k = 1/(4πε₀), donde ε₀ es la permitividad del vacío.

Ejemplos Resueltos

Dos Electrones

Dos electrones (q = −1,602×10⁻¹⁹ C cada uno) están separados 1 nm. F = 8,988×10⁹ × (1,602×10⁻¹⁹)² / (10⁻⁹)² = 2,31×10⁻¹⁰ N. Ambas cargas tienen el mismo signo, por lo que la fuerza es repulsiva.

Protón y Electrón en el Hidrógeno

En el átomo de hidrógeno, el protón y el electrón están a ~5,3×10⁻¹¹ m (radio de Bohr). F ≈ 8,2×10⁻⁸ N. Esta fuerza atractiva mantiene al electrón en su órbita.

Esferas Cargadas en Laboratorio

Dos esferas llevan +2 μC y −3 μC, separadas 0,1 m. F = 8,988×10⁹ × |2×10⁻⁶ × (−3×10⁻⁶)| / 0,01 = 5,39 N. Cargas opuestas → fuerza atractiva de 5,39 N las acerca.

Preguntas Frecuentes

¿Qué es la constante de Coulomb?▾
La constante de Coulomb k ≈ 8,988×10⁹ N·m²/C² (redondeada a 9×10⁹). Es igual a 1/(4πε₀), donde ε₀ = 8,854×10⁻¹² C²/(N·m²) es la permitividad del vacío.
¿Cómo se compara la Ley de Coulomb con la gravedad?▾
Ambas siguen una ley de inverso del cuadrado: F ∝ 1/r². Las diferencias clave: la fuerza de Coulomb puede ser atractiva o repulsiva; la gravedad es siempre atractiva. Las fuerzas electrostáticas son mucho más potentes — aproximadamente 10³⁶ veces más fuertes que la gravedad entre un electrón y un protón.
¿Funciona la Ley de Coulomb en materiales?▾
En un medio con permitividad relativa εᵣ (constante dieléctrica), la fuerza se reduce: F = k × |q₁q₂| / (εᵣ × r²). El agua (εᵣ ≈ 80) reduce las fuerzas electrostáticas 80 veces, explicando por qué los compuestos iónicos se disuelven en ella.
¿Cuáles son los límites de la Ley de Coulomb?▾
La Ley de Coulomb es precisa para cargas puntuales estacionarias o de movimiento lento en el vacío. Para cargas en movimiento (corrientes), también aparecen fuerzas magnéticas. A escalas cuánticas, la electrodinámica cuántica (QED) reemplaza el tratamiento clásico.
¿Cuál es la unidad SI de carga?▾
La unidad SI de carga eléctrica es el Coulomb (C), definido desde 2019 como exactamente 1/(1,602176634×10⁻¹⁹) cargas elementales. La carga de un protón es +1,602×10⁻¹⁹ C; la de un electrón, −1,602×10⁻¹⁹ C.