ELECTRICIDAD Y ENERGÍA

Ley de Coulomb: fórmula y ejemplos resueltos

Dos pequeñas esferas cargadas pueden atraerse o repelerse sin tocarse. La Ley de Coulomb calcula la magnitud de esa interacción electrostática.

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Editorial Ejemplode 6 min Revisado editorialmente
Respuesta rápida

Dos cargas de +2 μC y −3 μC separadas 0,50 m se atraen con una fuerza aproximada de 0,216 N. La magnitud resulta de F = k|q₁q₂|/r²; los signos determinan que la interacción es atractiva.

    Qué describe y cómo reconocerlo

    La Ley de Coulomb da la magnitud de la fuerza entre dos cargas puntuales: F = k|q₁q₂|/r². Cargas del mismo signo se repelen y de signo opuesto se atraen; la fuerza actúa sobre la línea que las une.

    La clave es no confundirlo con campo eléctrico: cada concepto responde una pregunta distinta y requiere datos diferentes.

    Mapa de tres pasos para comprender ley de coulomb.
    Primero identifica la situación; después elige el principio bajo sus condiciones; al final comprueba unidad, signo y sentido físico.

    Condiciones y límites

    Las cargas se modelan puntuales, la separación es mucho mayor que su tamaño y se declara el medio; k corresponde al vacío o aproximadamente al aire. Si estas condiciones cambian, hay que revisar el modelo antes de calcular.

    Comparación rápida

    AspectoLey de CoulombConcepto cercano
    Pregunta¿Qué magnitud explica o permite hallar?Puede describir otra propiedad, causa o efecto.
    DatosSe identifican unidades, signos y direcciones.No se intercambian magnitudes solo porque estén relacionadas.
    LímiteLas cargas se modelan puntuales, la separación es mucho mayor que su tamaño y se declara el medio; k corresponde al vacío o aproximadamente al aire.Fuera de esas condiciones se necesita otro modelo.

    Conexiones para continuar

    Vuelve a Electricidad y energía y continúa con Carga eléctrica y Campo eléctrico.

    Fórmula principal

    Ley de CoulombF = k|q₁q₂|/r²

    En el vacío k ≈ 8,99×10⁹ N·m²/C²; la dirección se determina con los signos.

    Magnitudes, símbolos y unidades

    MagnitudSímboloUnidadSímbolo de unidadNota
    FuerzaFnewtonNMagnitud positiva.
    Cargasq₁, q₂coulombCLos signos fijan atracción o repulsión.
    SeparaciónrmetromEntre las cargas.

    Cómo resolver problemas de Ley de Coulomb

    1. Identifica el sistema

      Señala cuerpos, componentes, campos o materiales implicados.

    2. Dibuja y asigna signos

      Representa direcciones, polaridades y referencias.

    3. Elige el principio

      Usa la definición o ley que responde exactamente la pregunta.

    4. Convierte las unidades

      Trabaja con volt, ampere, ohm, coulomb, tesla, watt o joule compatibles.

    5. Calcula por etapas

      Despeja primero y sustituye después.

    6. Interpreta

      Comprueba signo, dirección, orden de magnitud y límites.

    10 ejemplos explicados de ley de coulomb

    Cada solución avanza de la situación concreta a la interpretación del resultado. Comprueba los datos, las unidades y el sentido de la conclusión antes de continuar.

    1

    Cargas iguales

    F = 0,009 N, repulsiva.

    Problema: q₁ = q₂ = 1 μC separadas 1 m.

    1. Datos: q = 10⁻⁶ C; r = 1 m.
    2. Principio: F = kq²/r².
    3. Aplicación: F = 9×10⁹·10⁻¹².
    4. Cálculo o razonamiento: 9×10⁻³.
    5. Resultado: F = 0,009 N, repulsiva.
    6. Interpretación: Tienen el mismo signo.
    2

    Signos opuestos

    La fuerza es atractiva.

    Problema: +2 μC y −3 μC están separadas.

    1. Datos: Producto de signos negativo.
    2. Principio: Signos opuestos se atraen.
    3. Aplicación: Se aplica la fórmula a las magnitudes.
    4. Cálculo o razonamiento: La dirección va hacia la otra carga.
    5. Resultado: La fuerza es atractiva.
    6. Interpretación: El signo no se inserta para obtener una magnitud negativa.
    3

    Duplicar distancia

    F₂ = F₁/4.

    Problema: La separación cambia de r a 2r.

    1. Datos: Cargas constantes.
    2. Principio: F depende de 1/r².
    3. Aplicación: F₂/F₁ = r²/(2r)².
    4. Cálculo o razonamiento: La razón es 1/4.
    5. Resultado: F₂ = F₁/4.
    6. Interpretación: La distancia produce un cambio cuadrático.
    4

    Triplicar una carga

    La fuerza se triplica.

    Problema: q₁ se triplica; lo demás no cambia.

    1. Datos: q₁ nueva = 3q₁.
    2. Principio: F es proporcional a cada carga.
    3. Aplicación: F_nueva/F = 3q₁/q₁.
    4. Cálculo o razonamiento: La razón es 3.
    5. Resultado: La fuerza se triplica.
    6. Interpretación: La dependencia con carga es lineal.
    5

    Distancia de 0,5 m

    F = 0,072 N.

    Problema: q₁ = 2 μC, q₂ = 1 μC, r = 0,5 m.

    1. Datos: 2×10⁻⁶ C; 1×10⁻⁶ C; r²=0,25.
    2. Principio: F = k|q₁q₂|/r².
    3. Aplicación: F = 9×10⁹·2×10⁻¹²/0,25.
    4. Cálculo o razonamiento: 0,018/0,25 = 0,072.
    5. Resultado: F = 0,072 N.
    6. Interpretación: Ambas positivas: repulsiva.
    6

    Obtener una carga

    |q₂| = 10 μC.

    Problema: F = 0,09 N, q₁ = 1 μC y r = 1 m.

    1. Datos: F, q₁ y r conocidos.
    2. Principio: q₂ = Fr²/(k|q₁|).
    3. Aplicación: q₂ = 0,09/(9×10⁹·10⁻⁶).
    4. Cálculo o razonamiento: 0,09/9000 = 10⁻⁵.
    5. Resultado: |q₂| = 10 μC.
    6. Interpretación: El tipo atractivo o repulsivo requiere además el signo.
    7

    Tercera ley

    Actúan en sentidos opuestos.

    Problema: Se calcula la fuerza de A sobre B.

    1. Datos: Interacción entre dos cargas.
    2. Principio: Las fuerzas forman un par de tercera ley.
    3. Aplicación: F_AB = −F_BA.
    4. Cálculo o razonamiento: Tienen igual magnitud.
    5. Resultado: Actúan en sentidos opuestos.
    6. Interpretación: No se cancelan porque actúan sobre cuerpos distintos.
    8

    Tres cargas en línea

    La mayor fija el sentido.

    Problema: La carga central recibe una fuerza a derecha y otra a izquierda.

    1. Datos: F_derecha y F_izquierda.
    2. Principio: Se aplica superposición vectorial.
    3. Aplicación: F_neta = F_derecha − F_izquierda.
    4. Cálculo o razonamiento: Se restan magnitudes si son opuestas.
    5. Resultado: La mayor fija el sentido.
    6. Interpretación: No se suman magnitudes sin dirección.
    9

    Medio distinto

    El valor cambia respecto del aire.

    Problema: Las mismas cargas se colocan en un material dieléctrico.

    1. Datos: Permisividad diferente del vacío.
    2. Principio: La constante efectiva depende del medio.
    3. Aplicación: No se usa k del vacío sin aclararlo.
    4. Cálculo o razonamiento: La fuerza suele reducirse.
    5. Resultado: El valor cambia respecto del aire.
    6. Interpretación: El medio forma parte de las condiciones.
    10

    Cuerpo grande

    Se requiere un modelo de distribución.

    Problema: Dos esferas grandes casi se tocan.

    1. Datos: Tamaño comparable con separación.
    2. Principio: El modelo puntual puede dejar de ser adecuado.
    3. Aplicación: La distribución de carga se altera.
    4. Cálculo o razonamiento: La distancia entre centros no basta siempre.
    5. Resultado: Se requiere un modelo de distribución.
    6. Interpretación: Reconocer el límite evita precisión falsa.

    Ahora te toca a ti

    Ejercicio 1

    Si r se duplica, ¿F?

    Comprobar respuesta

    Respuesta: Una cuarta parte.

    Dependencia inversa cuadrática.

    Ejercicio 2

    ¿Cargas iguales se atraen?

    Comprobar respuesta

    Respuesta: No, se repelen.

    Mismo signo produce repulsión.

    Ejercicio 3

    Si q₁ se duplica, ¿F?

    Comprobar respuesta

    Respuesta: Se duplica.

    Dependencia lineal.

    Ejercicio 4

    ¿La fuerza sobre A tiene igual magnitud que sobre B?

    Comprobar respuesta

    Respuesta: Sí.

    Tercera ley de Newton.

    Ejercicio 5

    ¿k del vacío sirve sin aclaración en cualquier medio?

    Comprobar respuesta

    Respuesta: No.

    La permisividad del medio influye.

    Errores frecuentes

    Error: Calcular sin definir sistema, dirección o referencia.

    Corrección: Delimita el sistema y fija una convención antes de operar.

    Los signos y vectores dependen de esa decisión.

    Error: Confundir la ley de Coulomb con campo eléctrico.

    Corrección: Compara qué magnitud describe cada concepto.

    Dos términos relacionados no responden necesariamente la misma pregunta.

    Error: Mezclar unidades incompatibles.

    Corrección: Convierte todos los datos al mismo sistema de unidades.

    Las unidades son una comprobación del cálculo.

    Error: Aplicar la fórmula sin revisar sus condiciones.

    Corrección: Declara: Las cargas se modelan puntuales, la separación es mucho mayor que su tamaño y se declara el medio; k corresponde al vacío o aproximadamente al aire.

    Una relación correcta puede fallar fuera de su modelo.

    Error: Informar solo un número.

    Corrección: Añade unidad, signo o dirección y una interpretación.

    El resultado debe responder la situación física.

    Test de 10 preguntas

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    Pregunta 1 de 10

    Si r se duplica, ¿F?

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    Fuentes y revisión editorial

    Cómo citar este artículo

    Editorial Ejemplode. (2026, 6 de agosto). Ley de Coulomb: fórmula y ejemplos resueltos. https://www.ejemplode.com/fisica/ley-de-coulomb/

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