biologia

Campo eléctrico creado por una carga puntual[editar]
El campo que crea una carga puntual Q se deduce a partir de la ley de Coulomb.

Consideremos una carga de prueba Q0, colocada a una distancia r de una carga punto Q. La fuerza entre ambas cargas, medida por un observador en reposo respecto a la carga Q estará dada por:

F⃗ =Q0Q4πϵ0r2u⃗ r
La intensidad del campo eléctrico en el sitio enque se coloca la carga de prueba está dada por:

E⃗ =F⃗ Q0
y por lo tanto resulta:

E⃗ =Q4πϵ0r2u⃗ r = KQr2u⃗ r
donde ur es un vector unitario en la dirección radial, ϵ0 = 8,85×10−12 C2/Nm2 es la llamada permitividad del vacío y K es la constante de Coulomb cuyo valor es 8,98×109 Nm2/C2. Donde se tienen las equivalencias K=14πϵ0 y ϵ0=14πK respectivamente. La unidad de intensidad de campoeléctrico es [N/C] (Newton por Culombio) o [V/m] (Voltio por Metro).

Principio de superposición[editar]
La influencia del campo producido por una carga aislada se puede generalizar al caso de un sistema formado por más de una carga y luego extenderse al estudio de un cuerpo cargado. Experimentalmente se verifica que las influencias de las cargas aisladas que constituyen un sistema son aditivas, o enotras palabras, se suman o superponen vectorialmente. Así, la intensidad de campo E en un punto cualquiera del espacio que rodea a varias cargas será la suma vectorial de las intensidades de los campos debidos a cada una de las cargas individualmente consideradas. Matemáticamente se puede considerar la siguiente ecuación:

E⃗ =∑i=1nE⃗ i=K∑i=1nqi∥r⃗ ∥2r^
Donde K es la constante arbitraria; n esla cantidad de cargas tenidas en cuenta; ∥r⃗ ∥ es la magnitud del vector distancia entre el punto donde se quiere hallar el campo eléctrico total y la carga i; y r^ es el vector unitario formado de la misma manera. Más adelante se trabajará mejor esta ecuación.

Representación gráfica del campo eléctrico[editar]
Una forma muy útil de esquematizar gráficamente un campo es trazar líneas que vayanen la misma dirección que dicho campo en varios puntos. Esto se realiza a través de las líneas de campo eléctrico, que son unas líneas imaginarias que describen, si los hubiere, los cambios en dirección del campo eléctrico al pasar de un punto a otro, de tal modo que dichas líneas son tangentes, en cada punto del espacio donde está definido el campo eléctrico, a la dirección del campo eléctricoen ese punto.

Según la primera ley de Newton, la fuerza que actúa sobre una partícula produce un cambio en su velocidad; por lo tanto, el movimiento de una partícula cargada en una región dependerá de las fuerzas que actúen sobre ella en cada punto de dicha región.

Ahora considérese una carga q, situada en un punto sobre la que actúa una fuerza F⃗ que es tangente a la línea de campoeléctrico en dicho punto. En vista de que las líneas del campo eléctrico varían en su densidad (están más o menos juntas) y dirección, podemos concluir que la fuerza que experimenta una carga tiende a apartarla de la línea de campo eléctrico sobre la que se encuentra en cada instante.

En otras palabras, una carga bajo los efectos de un campo eléctrico no seguirá el camino de la línea de fuerza sobre laque se encontraba originalmente.

La relación entre las líneas de campo eléctrico(imaginarias) y el vector intensidad de campo, es la siguiente:

La tangente a una línea de fuerza en un punto cualquiera da la dirección de E en ese punto.
El número de líneas de campo eléctrico por unidad de área de sección transversal es proporcional a la magnitud de E. Cuanto más cercanas estén las líneas,mayor será la magnitud de E.
No es obvio que sea posible dibujar un conjunto continuo de líneas que cumplan estos requisitos. De hecho, se encuentra que si la ley de Coulomb no fuera cierta, no sería posible hacerlo.

Si un elemento de superficie de área Δ A es atravesado por Δ N líneas y si la intensidad del campo eléctrico en el centro del elemento de superficie es E, se tiene que:

Δ NΔ...