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La Ley de Coulomb predice que la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas decae como 1/r2 a medida que la distancia entre las cargas aumenta. Pero la naturaleza raramente nos suministra cargas puntuales aisladas. Las moléculas, por ejemplo, están compuestas de cargas positivas y negativas, a menudo no simétricamente colocadas, ligadas entre sí por fuerzas no clásicas que sólo pueden explicarse con la ayuda de la Mecánica Cuántica. Pero de todas formas habrá fuerzas eléctricas presentes, aunque las cargas positivas y negativas estén ligadas, y podemos desarrollar leyes de fuerza útiles que aproximan el comportamiento de algunas distribuciones comunes de carga. Reinicio.
La animación le permite estudiar la fuerza ejercida sobre una carga de prueba móvil por conjuntos de una, dos o cuatro cargas. Al conjunto formado por dos cargas iguales y de diferente signo situadas muy próximas se le denomina dipolo. Cuando dos dipolos están situados muy próximos tenemos un cuadripolo. ¿Qué puede decir sobre la dependencia con la distancia de la fuerza sobre la carga de prueba en los diferentes casos? ¿Se cumple en algún caso la dependencia coulombiana con 1/r2? ¿Hay algún caso en que esta dependencia no se cumpla? Si es así, ¿viola esto a la Ley de Coulomb? ¿Por qué la fuerza decae más rápidamente con la distancia cuando hay más cargas (que dan un conjunto global neutro)?
Cuando se superponen las fuerzas de varias cargas sobre otra carga dada, la dependencia con la distancia puede ser diferente a 1/r2 dependiendo de la colocación, valor y signo de las cargas. Veamos el caso del dipolo. Parta, mentalmente, de dos cargas no muy juntas; las fuerzas ejercidas por cada carga de la asociación son opuestas y de valor próximo. Cuando las cargas del dipolo se van aproximando, las distancias de cada carga dipolar a la carga de prueba se van igualando con lo que las fuerzas individuales se van igualando en módulo (y siguen siendo opuestas). En el límite, si las dos cargas estuvieran en el mismo sitio la fuerza neta sobre la carga de prueba sería nula. Esto hay que analizarlo entendiendo por proximidad la distancia entre las dos cargas del dipolo relativa a la distancia entre el dipolo y la carga de prueba. Por ello el decaimiento de la fuerza dipolar sobre la carga de prueba es más acentuada, correspondiendo a una variación de la forma 1/r3. Para el cuadripolo la dependencia es de la forma 1/r4 con una variación más acentuada aún que para el dipolo.
Cuando obtenga un gráfico que le guste, pinche con el botón derecho para copiarlo de forma que pueda comparar fácilmente las distintas dependencias..