Cap_1_La_carga_eléctrica TE1

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Capítulo 1 
 
La carga eléctrica 
 
1.1 Introducción 
 
El mundo que nos rodea hoy en día y nuestra vida cotidiana está llena de aplicaciones de la 
electricidad que en el último siglo ha tenido un vertiginoso desarrollo. La electricidad es un 
fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en 
fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos, químicos, entre otros. 
 
La electricidad tiene una larga historia. Thales de Mileto (aproximadamente 600 a.C.) 
describe las primeras observaciones de los fenómenos de atracción eléctrica al observar cómo 
trozos de ámbar (una resina fósil que los fenicios traían de las costas del mar báltico) al ser 
frotados atraían pequeños objetos como pajitas o plumas. Como la palabra para el ámbar en 
griego antiguo es elektron, a esta propiedad del ámbar se le llamó electricidad. 
 
Cabe indicar que dentro del estudio de la electricidad se tienen dos partes, en la primera, la 
Electrostática, se estudia las cargas en reposo, mientras que en la segunda, la Electrodinámica, 
se estudian las cargas en movimiento. 
 
Las interacciones electrostáticas son muy importantes en la naturaleza pues mantienen unidos 
a los átomos, a las moléculas y a nuestros cuerpos. Las fuerzas eléctricas entre cuerpos 
cargados tienen muchas aplicaciones industriales: rociado electrostático de pintura y el 
recubrimiento con polvos electrostáticos, la precipitación de cenizas volantes, la impresión sin 
impacto por chorro de tinta y el fotocopiado. En esta última actividad por ejemplo, las 
partículas de un polvo negro llamado toner que se encuentran adheridas a sus esferas 
portadoras por medio de fuerzas electrostáticas, son atraídas a una imagen latente con carga 
positiva del documento que desea copiarse, la cual se forma sobre un tambor giratorio. Una 
hoja de papel cargada atrae hacia sí las partículas del toner del tambor, después de lo cual se 
funden mediante calor para obtener la copia final. 
 
El estudio de la carga eléctrica se inicia con el estudio de los fenómenos electrostáticos. 
Tomemos un experimento fácilmente reproducible para iniciar en el estudio de la carga 
eléctrica: Si se frota una varilla de plástico con un trozo de piel y hacemos el mismo 
procedimiento con otra varilla de plástico, podemos ver que las varillas de plástico tienden a 
repelerse cuando las acercamos. Si frotamos una varilla de vidrio con seda y hacemos el 
mismo procedimiento con otra varilla de vidrio, podemos ver que las varillas de vidrio 
también tienden a repelerse si las acercamos. Ahora, si tenemos una varilla de plástico y otra 
de vidrio, una frotada con piel y otra con seda respectivamente, cuando las acercamos estas 
varillas se atraen. Ver figura 1.1 
 
Benjamín Franklin (1706-1790), notable científico norteamericano, sugirió que todo objeto 
poseía una cantidad “normal” de electricidad, y esta electricidad podía transferirse de un 
objeto a otro por frotación permitiendo a un objeto “cargarse”, de modo que uno tenga exceso 
de electricidad y el otro un defecto de electricidad, siempre del mismo valor. Asimismo 
describió a las cargas resultantes con los signos más y menos o cargas positiva y carga 
negativa. 
Capítulo 1: La carga eléctrica 
 2 
Piel + 
+ 
+ 
+ 
Varilla de 
plástico 
- 
- 
- 
- 
Seda - 
- 
- 
- 
Varilla de 
vidrio 
+ 
+ 
+ 
+ 
Varilla de 
vidrio 
+ 
+ 
+ 
+ 
Varilla de 
vidrio 
+ 
+ 
+ 
+ 
Varilla de 
plástico 
- 
- 
- 
- 
Varilla de 
vidrio 
+ 
+ 
+ 
+ 
Varilla de 
plástico 
Piel Seda 
Varilla de 
vidrio 
Varillas de vidrio 
o de plástico 
Varilla de 
vidrio 
Varilla de 
plástico 
Figura 1.1 Ejemplos de atracción y repulsión de cuerpos cargados. 
 
Explicó que el plástico frotado con piel tendrá carga negativa o “defecto de electricidad” y la 
piel tendrá una carga positiva o “exceso de electricidad”, ambos de igual magnitud. Del 
mismo modo, la barra de vidrio frotada con seda tendrá una carga positiva y la seda tendrá 
una carga negativa de igual magnitud. De este modo, las dos varillas de plástico poseen el 
mismo signo de carga y por lo tanto se repelen, de manera igual sucede con las varillas de 
vidrio. Sin embargo, una varilla de vidrio y una varilla de plástico poseen distintos signos de 
carga y se atraen mutuamente. Este razonamiento se muestra en la figura 1.2. 
 
Figura 1.2 Explicación del fenómeno de repulsión y atracción. 
 
Capítulo 1: La carga eléctrica 
 3 
 
De esta explicación se derivó la conclusión de que dos cuerpos cargados con distintos 
signos se atraen, y dos cuerpos cargados con igual signo se repelen como se puede 
apreciar esquemáticamente en la figura 1.3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.3 Cuerpos con igual signo de carga se repelen, con distinto signo de carga se atraen. 
 
 
Capítulo 1: La carga eléctrica 
 4 
Ce 191060,1  
1.2 La carga eléctrica 
La carga eléctrica es una propiedad de los cuerpos que se presenta cuando en sus átomos el 
número de protones es diferente al número de electrones. 
 
La carga eléctrica es la unidad fundamental del electromagnetismo, así como la la masa es la 
unidad fundamental de la mecánica newtoniana. Actualmente, gracias al conocimiento del 
átomo, se sabe que la materia se forma de átomos eléctricamente neutros, con una cantidad 
de carga positiva igual que la cantidad de carga negativa, compuesto por partículas 
denominadas electrones, protones y neutrones, con cargas eléctricas negativas, positivas y 
neutras respectivamente. 
 
En la figura 1.4 se presenta un esquema del átomo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.4 Esquema de un átomo. 
 
Electrones y protones poseen la misma carga en magnitud pero de signo opuesto. La carga 
del protón es simbolizada como e y la carga del electrón será por consiguiente –e, siendo e la 
unidad de carga fundamental. 
 
La unidad de carga del SI es el coulomb, que se define en función de la unidad de corriente 
eléctrica, el amperio, como la carga que fluye a través del área transversal de un cable 
conductor en un segundo cuando la intensidad de corriente en el mismo es de un amperio. 
Una carga de un coulomb es muy grande por lo que en la naturaleza encontramos sus 
submúltiplos. 
 
La unidad de carga fundamental se define en función del coulomb (C) como: 
 
 
 
En el núcleo del átomo se encuentran los protones y los neutrones, que poseen una masa de 
más de 2000 veces la de los electrones. ¿Cómo logran mantenerse unidos los protones si 
sabemos que cargas de igual signo se repelen? Se mantienen unidos por medio de una 
interacción llamada fuerza nuclear que logra vencer a la repulsión eléctrica de los protones. 
Si bien el núcleo ocupa un lugar extremadamente reducido comparado con el ocupado por los 
electrones que orbitan alrededor de él, el núcleo concentra más del 99,9% de la masa del 
átomo. 
 
La carga puntual 
Una carga puntual es una partícula cuyas dimensiones son relativamente muy pequeñas frente 
al espacio en el cual se la analiza y tiene una carga eléctrica neta. 
Capítulo 1: La carga eléctrica 
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a) Carga neutra b) Carga negativa c) Carga positiva 
Propiedades 
La carga eléctrica tiene las siguientes propiedades: 
 
1) Tiene naturaleza dual: para toda carga positiva le corresponde una carga negativa. 
 
2) Es cuantificable: Todas las cargas se presentarán en cantidades enteras múltiples de e tal 
que: eNQ  donde N es un número entero, generalmente muy grande. Esto significa 
que la carga está cuantizada. 
 
3) Se conserva: Esta propiedad hace referencia a la Ley de la conservación de la carga, la 
cual es una ley fundamental de la naturaleza. Se sabe que la carga se transfiere entre 
cuerpos, con lo cual un cuerpo tendrá exceso de electrones, y por tanto carga negativa, y el 
otro tendrá déficit de electrones, lo que equivale a una carga positiva, sin embargo, la 
carga neta de losdos cuerpos no cambia. Aunque en ciertas interacciones entre partículas 
fundamentales puede ocurrir que los electrones se creen o se aniquilen, al final se 
producen o destruyen cantidades iguales de partículas positivas o negativas, de modo que 
la carga en el universo no se altera. 
 
La carga de un cuerpo 
Se define que un cuerpo está cargado cuando tiene un desbalance entre el número de protones 
y electrones que posee. La mayoría de cuerpos son eléctricamente neutros y si no lo son, 
tenderán a serlo, ya que un cuerpo cargado es un cuerpo en desequilibrio y por un principio de 
la naturaleza, todo cuerpo en desequilibrio tenderá al equilibrio, lo que implica que tenderá a 
tener una carga neta igual a cero. Un cuerpo puede estar cargado de tres formas: 
 
1) Carga neutra: Un cuerpo está cargado de manera neutra cuando su carga neta es igual a 
cero. Esto se puede ver en la figura 1.5 a). 
 
2) Carga negativa: Un cuerpo está cargado negativamente cuando a este cuerpo se le 
adicionan electrones. En este caso se presentará que el número de electrones será mayor 
al número de protones y por ende la carga neta será positiva. Esto se puede ver en la 
figura 1.5 b). 
 
3) Carga positiva: Que un cuerpo esté cargado positivamente no significa que gane 
protones, significa que tiene una deficiencia de electrones. En este caso se presentará 
que el número de protones será mayor al número de electrones y por ende la carga neta 
será positiva. Esto se puede ver en la figura 1.5 c) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.5 Clases de carga eléctrica: a) neutra, b) negativa y c) positiva. 
 
 
Capítulo 1: La carga eléctrica 
 6 
1.3 Materiales conductores y aislantes 
 
Muchos materiales tales como el cobre y otros metales, tienen electrones que pueden 
moverse libremente a través de ellos. En otros por el contrario, los electrones están muy 
ligados a sus átomos y no pueden moverse a libertad. Los primeros son cuerpos conductores 
y los segundos son llamados aislantes o dieléctricos. También existen los materiales 
semiconductores, con los cuales somos capaces de controlar la corriente que fluye por ellos y 
han revolucionado la Electrónica. Estos últimos sin embargo no serán objeto de nuestro 
estudio. A continuación se explicará con mayor detalle cada uno de estos tipos de materiales. 
 
Materiales conductores 
Son aquellos materiales donde las cargas eléctricas pueden fluir fácilmente. Los metales en 
general, el cuerpo humano, la Tierra y el agua de caño son ejemplos de cuerpos conductores. 
Entiéndase que no sólo se reduce a los cuerpos sólidos donde fluyen los electrones, sino 
también a los líquidos y gaseosos. En el caso de cuerpos líquidos (electrolitos) puede haber 
flujo de iones positivo e iones negativos. Un ejemplo de un conductor gaseoso es el vapor de 
mercurio con neón presente en interior de los tubos fluorescentes. 
 
En el caso de los metales cuando los átomos se unen para formar un bloque, los electrones 
exteriores no permanecen unidos a cada átomo sino que se mueven libremente alrededor de la 
estructura rígida formada por los centros de los iones cargados positivamente. 
 
Un conductor puede tomar una carga neta por adicción o extracción de electrones libres lo que 
se denomina ionización. 
 
Materiales aislantes 
En estos cuerpos, las cargas eléctricas no fluyen. El vidrio, el plástico, el agua químicamente 
pura son ejemplos de aislantes. Los cuerpos aislantes se polarizan como se ve en la figura 
1.6 pero no por el movimiento de electrones. Esto se verá cuando se estudie los dieléctricos. 
 
 
Figura 1.6. Las cargas en un material aislante se reordenan según el signo del elemento que se le acerque. 
 (a) El peine está cargado negativamente. (b) El peine está cargado positivamente. 
 
La diferenciación entre cuerpos conductores y aislantes se hace más palpable cuando 
consideramos el número de electrones libres de conducción disponibles una cantidad de 
material dada: en un conductor típico habría unos 10
23
 electrones de conducción por cm
3
 en 
promedio. En la figura 1.7 se muestra un esquema representativo de conductor y aislante. 
Capítulo 1: La carga eléctrica 
 7 
Conductor Aislante 
(t = tf) 
Condición de mínimo 
desequilibrio 
+ + 
 
+ + 
Objeto cargado 
en condición 
electrostática 
ne
- 
(t = 0) 
Área de 
extracción de n 
electrones 
Objeto 
eléctricamente 
neutro. 
++ 
++ 
(t = t1) 
Condición de mucho 
desequilibrio 
Etapa transitoria 
Figura 1.7 Esquema representativo de conductor y aislante. 
 
Los cuerpos conductores presentan una alta conductividad. Al perder un número de 
electrones (t=0), existirá un vacío (t=t1). Entonces los electrones restantes se distribuyen de 
modo que existan pequeños vacíos que indiquen la ausencia de los electrones y estos vacíos 
estarán lo más alejados posibles (t=tf) como se muestra en la figura 1.8. Este no es el caso de 
un cuerpo aislante, pues si se le extrae electrones de una determinada zona, los vacíos 
permanecen en esa zona en condiciones electrostáticas debido a que no tienen facilidad de 
movimiento y en consecuencia, no pueden redistribuirse en el cuerpo. 
 
Figura 1.8 Esquema de la distribución de la carga en un conductor. 
 
Para atraer a un electrón de un cuerpo neutro es necesaria cierta cantidad de energía, por lo 
tanto un cuerpo cargado varía su estado energético y posee un estado no natural sino 
provocado. El que todo cuerpo tienda a la neutralidad explica el porqué de la atracción y de 
la repulsión: Dos cuerpos con carga del mismo signo no llegarán a ser neutros, dos cuerpos 
con carga de signo contrario se atraen porque uno de ellos tiene un déficit de electrones que 
puede disminuir o satisfacerse con un cuerpo con abundancia de electrones. 
 
 
Capítulo 1: La carga eléctrica 
 8 
1.4. Formas de cargar un cuerpo 
 
Hemos visto también cómo se manifiestan las fuerzas entre cuerpos eléctricos cargados por 
frotación. En general tenemos distintas formas de cargar un cuerpo. 
 
1) Por frotación: Se puede realizar el proceso de carga por frotación de dos cuerpos de 
diferente electronegatividad (facilidad para atraer electrones). A este fenómeno también 
se le conoce como triboelectricidad (tribo = contacto). Esta forma fue la primera en ser 
observada y con ella hemos empezado nuestro análisis. Un ejemplo de cómo cargar un 
cuerpo mediante frotación se explicó en la introducción de este capítulo. Tanto los 
cuerpos conductores como los cuerpos aislantes pueden ser cargados por frotación. 
 
 
2) Por conducción: Un cuerpo cargado positivamente y un cuerpo neutro se ponen en 
contacto. Las cargas eléctricas del primero se redistribuyen en ambos cuerpos con lo 
cual al separarlos el cuerpo neutro adquiere carga positiva. Para que los cuerpos puedan 
ser cargados por conducción, sus electrones deben gozar de una gran movilidad, que es 
el caso de los elementos conductores. 
 
En el cuerpo que está cargado hay déficit de electrones. Por lo tanto el cuerpo neutro va 
a perder electrones para disminuir ese déficit y al hacerlo se carga positivamente. Una 
manera de detectar la presencia de carga eléctrica es mediante el empleo del 
electroscopio, como se ve en la figura 1.9, donde dos láminas de oro se adhieren a un 
vástago conductor que pose una esfera en su parte superior y quedan aisladas de la 
estructura del aparato. Cuando están descargadas, las hojas cuelgan verticalmente. 
Cuando se toca la esfera con una barra cargada (positiva o negativamente) entonces las 
láminas de oro se separan en virtud de la repulsión eléctrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.9 El electroscopio permite la detección de cargas eléctricas 
 
Capítulo 1: La carga eléctrica 
 9 
3) Por inducción: Para cargar un cuerpo por inducción electrostática se aprovecha el 
movimiento libre de los electrones de un cuerpo conductor. Dos cuerpos neutrosen 
contacto son acercados a un cuerpo cargado positivamente, sin que éste último entre en 
contacto. 
 
Se observa en la figura 1.10, (a) que las cargas negativas son atraídas en dirección de la 
varilla cargada concentrándose en uno de los cuerpos (el más próximo a la varilla) y las 
cargas positivas son repelidas y se concentran en el otro cuerpo (el más lejano la varilla). 
(b) Se separan dichos cuerpos (manteniendo siempre la presencia de la varilla) apreciamos 
que uno de ellos tendrá carga positiva y el otro tendrá carga negativa. (c) Se aleja 
completamente la varilla, los cuerpos quedan cargados de modo uniforme con carga 
negativa y con carga positiva de igual magnitud. Estos cuerpos deben ser fácilmente 
polarizables, mejor dicho, deben ser de materiales conductores. 
 
Figura 1.10 Carga de dos cuerpos por contacto e inducción 
 
Otra forma de cargar dos cuerpos es utilizando a la Tierra, la cual puede considerarse 
como un conductor infinitamente grande y es capaz de proporcionar prácticamente infinita 
carga eléctrica, tanto positiva como negativa. 
 
Para ilustrar este caso tenemos el esquema de la figura 1.11, donde un cuerpo cargado 
positivamente se acerca a un cuerpo neutro (fácilmente polarizable). En el cuerpo neutro 
las cargas negativas se distribuyen en la dirección del cuerpo cargado y se presenta déficit 
de carga negativa en dirección opuesta, lo que equivale a carga positiva (a). Si se pone en 
contacto el cuerpo con la Tierra, los electrones de la Tierra se desplazarán a través del 
cable conductor y neutralizarán la carga positiva en el cuerpo (b). Se interrumpe el 
contacto a Tierra antes de retirar el cuerpo cargado positivamente (c), teniéndose como 
resultado un cuerpo con carga negativa distribuido uniformemente (d). 
 
La carga en exceso que presenta un cuerpo cargado por inducción se denomina también 
carga inducida. 
Figura 1.11 Carga de un cuerpo por inducción aprovechando las propiedades de la Tierra. 
 
 
Capítulo 1: La carga eléctrica 
 10 
Se puede ver la diferencia en comportamiento entre un material no conductor y un material no 
conductor, ambos neutros, ante la presencia de un elemento cargado próximo a ellos en la 
figura 1.12. Una varilla negativamente cargada (A) afecta a la distribución de cargas de un 
conductor (B) y un no conductor (C) cercanos. En los lados de B y C más próximos a A se 
induce una carga positiva, mientras que en los lados más alejados aparece una carga negativa. 
En el conductor (B), la separación de la carga afecta a todo el objeto, porque los electrones 
pueden moverse libremente. En el no conductor (C), la separación se limita a la distribución 
de los electrones dentro de cada átomo. 
 
Figura 1.12 Polarización de materiales conductor y no conductor neutros. 
 
 
Capítulo 1: La carga eléctrica 
 11 
ds
L
q
dq 
 
dA
A
q
dq  
dV
V
q
dq  
1.5 Distribución continua de carga 
 
A pesar que la carga eléctrica está cuantizada, el conjunto de un gran número de cargas 
elementales puede considerarse como una distribución de carga continua. 
 
Una distribución continua de carga continua puede describirse por su densidad de carga. 
Existen tres tipos de distribución de carga: 
1) Distribución lineal de carga 
Para una distribución lineal podemos expresar: dsdq  . 
Donde :  : densidad de carga lineal 
 ds : diferencial de longitud 
Si la carga está distribuida uniformemente tenemos: 
L
q
 con lo cual: 
 
 
 
 
 
2) Distribución superficial de carga 
Para una distribución superficial se puede expresar dq ds 
Donde:  : densidad superficial de carga 
 dA : diferencial de área 
Si la carga está distribuida uniformemente se tiene que 
A
q
 con lo cual: 
 
 
 
 
3) Distribución volumétrica de carga. 
Para una distribución volumétrica se puede expresar: dVdq  
Donde:  : densidad volumétrica de carga 
 dV : diferencial de volumen 
 
Si la carga está distribuida uniformemente se tiene que 
V
q
 con lo cual: 
 
 
 
 
 
Capítulo 1: La carga eléctrica 
 12 
2
21
r
qq
kF  
1.6 La Ley de Coulumb 
 
Charles Coulomb (1736-1806) realizó experimentos con pequeñas esferas cargadas por 
inducción, separadas una distancia mayor que sus dimensiones con lo cual podía considerar a 
las esferas como cargas puntuales. Emplazadas en la denominada “balanza de torsión” (figura 
1.13) pudo apreciar que existía una fuerza que tendía a torcer el hilo lo cual se contrarrestaba 
girando la cabeza de suspensión un ángulo deseado tal que al final este ángulo resultaba ser 
una medida relativa de la fuerza eléctrica. Años después Cavendish empleó un modelo 
similar para probar la ley de gravitación universal. 
 
Estos experimentos los realizó variando las cargas de las esferas y llegó a las siguientes 
conclusiones: 
 
- La fuerza que se desarrollaba era inversamente proporcional al cuadrado de la distancia de 
separación de las cargas puntuales. 
- La fuerza era proporcional al producto de las cargas. 
 
La Ley de Coulomb puede exponerse como sigue: “La fuerza dirigida por una carga puntual 
sobre otra está dirigida a lo largo de las líneas que las une. La fuerza varía inversamente 
proporcional con el cuadrado de la distancia que las separa y es proporcional al producto 
de las cargas. Es repulsiva si las cargas tienen igual signo y es atractiva si tienen signos 
opuestos” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.13 Balanza de torsión de Coulomb. 
 
Analíticamente la ley de Coulomb puede expresarse como: 
 
 
 
 
 
Capítulo 1: La carga eléctrica 
 13 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
++++
++ 
 --- 
 - - 
t=0 t=tf 
La anterior expresión se refiere a la norma de la fuerza. En realidad la fuerza presenta una 
característica vectorial como se muestra en la figura 1.14. Al ser una expresión vectorial, 
cumple con el principio de superposición de efectos para hallar fuerzas resultantes, en caso 
necesitemos analizar un sistema de cargas puntuales. Las expresiones vectoriales de estas 
fuerzas para dos partículas cargadas son: 
 
 
 
 
Donde 12F

 es la fuerza que actúa sobre la carga q1 debido a la carga q2 y la fuerza 21F

 es la 
fuerza que actúa sobre la carga q2 debido a la carga q1. Estas fuerzas son iguales en módulo 
pero distintas de diferente sentido. En general tenemos fuerzas de repulsión si las cargas 
puntuales son de igual signo, y fuerzas de atracción si las cargas puntuales son de distinto 
signo, como se muestra en la figura1.14. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.14 Fuerzas de atracción y repulsión según la naturaleza de los signos de las cargas puntuales. 
 
La Ley de Coulomb es válida para dos puntos de carga, cargas en reposo y para el vacío. 
La dirección de la fuerza es paralela a la recta que une los dos puntos de carga y el sentido 
de la fuerza depende de los signos de las cargas. 
 
Esta ley se cumple para cuerpos con densidad de carga uniforme. Para cuerpos grandes 
cargados, al ser acercados unos a otros (t=0), las cargas se distribuyen de modo que estén lo 
más próximas entre sí (t=tf), rompiéndose la uniformidad como se muestra en la figura 1.15. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.15 Caso de distribución de la carga para cuerpos no puntuales que se acercan. 
 
2121 r̂F 2
21
21
r
qq
k

 12212 r̂F
12
21
r
qq
k

 
Capítulo 1: La carga eléctrica 
 14 
2
21
04
1
r
qq
F

 
2
2
91099,8
C
mN
k

 
2
2
12
0 1085,8
mN
C

  
04
1

k
 
El valor de la constante k de la ley de Coulomb es: 
 
. 
 
 
 
Está expresada también en función de la velocidad de la luz c (c = 2,998108 m/s). 
 
2
2
2
710 c
C
Ns
k 





  
 
Además puede expresarse como: 
 
 
 
 
Donde 0 es la permitividad del vacío y donde: 
 
 
 
 
 
 
La expresión de la ley deCoulomb incluyendo la permitividad en lugar de la constante k tiene 
mayor significado físico pues la permitividad 0 es una característica del medio, en este caso, 
del vacío. 
 
 
 
 
 
Si entre las dos cargas existe una sustancia distinta al vacío, la fuerza se vuelve menor. El 
coeficiente entre la fuerza en el vacío y la fuerza en otro medio se llama permitividad eléctrica 
relativa al vacío r . Algunos de estos valores se muestran en la tabla 1.1. 
 
Capítulo 1: La carga eléctrica 
 15 
Tabla 1.1 Permitividades relativas para diferentes materiales. 
 
Material Permitividad relativa (εr) 
Vacío 1 
Aceite 2.5 
Agua 80.4 
Aire 1.0006 
Baquelita 3.8-5 
Batista barnizada 3.5-5 
Cirbolito 3-5 
Ebonita 2.5-3 
Goma en hojas 2.6-3.5 
Mármol 7.5-10 
Mica 6-7 
Micalex 7-9 
Micarta A y B 7-8 
Papel parafinado 2.2 
Parafina 2.1-2.2 
Poliestireno 1.05 
Polietileno 2.7 
Porcelana 5.5-6.5 
Titanarato (Bario) 5000 
Vidrio 5.5-10 
Vidrio orgánico 3.2-3.6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bibliografía: 
 
R. RESNICK, D. HALLIDAY. “Física” Volumen 2. Tercera edición en español. Compañía 
Editorial Continental S.A. México. 1994. 
 
F. SEARS, M. ZEMANSKY. “Física Universitaria” Volumen 2. Novena edición. Editorial 
Adisson-Wesley Longman de México S.A. 1999. 
 
P. TIPLER. Física para la ciencia y la tecnología”. Volumen 2, Cuarta edición. Editorial 
Reverté S.A. Barcelona. 2000.