Última actualización: 2026-06-14

Ley de Coulomb

La ley de Coulomb describe la fuerza electrostática entre dos cargas eléctricas puntuales en reposo. La fuerza es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas: $F = k \cdot \frac{q_1 q_2}{r^2}$. Aquí $q_1$ y $q_2$ son las cargas, $r$ es su separación y $k \approx 8.99 \times 10^9\ \text{N·m}^2/\text{C}^2$ es la constante de Coulomb. Charles-Augustin de Coulomb estableció esta relación experimentalmente en 1785, y es el fundamento de la electrostática.

Esta calculadora devuelve la magnitud de la fuerza entre dos cargas puntuales e indica si es atractiva o repulsiva según los signos de las cargas.

Iguales se repelen, opuestas se atraen

La dirección de la fuerza depende únicamente de los signos de las dos cargas. Dos cargas del mismo signo — ambas positivas o ambas negativas — se empujan entre sí, de modo que la fuerza es repulsiva. Una carga positiva y una negativa se atraen mutuamente, de modo que la fuerza es atractiva. La fuerza actúa siempre a lo largo de la línea recta que une las dos cargas y, por la tercera ley de Newton, cada carga experimenta una tracción o empuje igual y de sentido contrario.

Fórmula

Al disminuir como $1/r^2$, duplicar la distancia reduce la fuerza a una cuarta parte y triplicarla la reduce a una novena parte — el mismo comportamiento de cuadrado inverso que la gravedad y la intensidad luminosa.

Ejemplo resuelto

Dos pequeñas esferas llevan cada una una carga de +1 µC ($1 \times 10^{-6}$ C) y se encuentran separadas 1 cm (0,01 m). La fuerza entre ellas es:

Ambas cargas son positivas, por lo que la fuerza es repulsiva. Introducir 1 µC en cada carga y 0,01 m de distancia reproduce este resultado. Obsérvese que una carga de apenas un microcoulomnbio produce una fuerza de casi 90 newtons a un centímetro de distancia — las fuerzas electrostáticas son enormes comparadas con la gravedad.

La ley de Coulomb y la gravedad

La ley de Coulomb tiene la misma forma de cuadrado inverso que la ley de gravitación de Newton, $F = G \cdot \frac{m_1 m_2}{r^2}$. Las diferencias son ilustrativas. La gravedad depende de la masa y es siempre atractiva, mientras que la fuerza electrostática depende de la carga y puede atraer o repeler. La fuerza electrostática es también mucho más intensa: entre dos protones supera a su atracción gravitatoria en un factor de aproximadamente $10^{36}$, razón por la cual la materia ordinaria está cohesionada por fuerzas eléctricas y no por la gravedad.

Limitaciones

La fórmula se aplica a cargas puntuales — objetos pequeños en comparación con la distancia entre ellos — en reposo en el vacío o, como buena aproximación, en el aire. En otro medio la fuerza se reduce por la permitividad relativa del material. Las cargas en movimiento generan además efectos magnéticos que la ley de Coulomb por sí sola no recoge; estos requieren el marco completo del electromagnetismo.