Campo eléctrico

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Introducción

En este trabajo estudiaremos todo lo referente al campo eléctrico, este término fue introducido por Michael Faraday fue para referirse a la influencia que ejerce un objeto cargado eléctricamente sobre el espacio que lo rodea. Hablaremos sobre sus líneas de fuerzas que son las líneas que lo representan gráficamente y la intensidad del campo eléctrico para medir el valor de sufuerza.

También describiremos el campo eléctrico originado por una o por varias cargas puntuales y el campo eléctrico uniforme el cual tiene el mismo valor, la misma dirección y el mismo sentido, en toda la región en la que se manifieste.

Desarrollo

1._Campo eléctrico:
Sabemos que la fuerza eléctrica es una fuerza a distancia y que los objetos cargados se consideran como cargas puntuales,cuyo módulo está determinado por la ley de Coulomb.
Pero todo lo anterior se ha presentado bajo un punto de newtoniano. Por ello cuando se habla de campo, pasamos a otra forma de concebir el fenómeno eléctrico, ya que no consideramos fuerzas a distancia sino que, en presencia de una carga, el espacio cambia, de tal manera que si colocamos pequeñas cargas (llamadas cargas de prueba y porconvención son positivas) siguen una dirección determinada.
Esta deformación o alteración del campo se denomina campo eléctrico. La carga crea una tensión en el campo que obliga a las pequeñas cargas a moverse hacia ella o alejarse de ella. En donde, a mayor carga mayor es la deformación o alteración del espacio que rodea el objeto eléctricamente cargado.

1.1._Las líneas de fuerza:
Las líneas defuerza son las líneas que se utilizan para representar gráficamente un campo eléctrico, las cuales son tangentes, en cada punto, a la intensidad del campo.
De la observación de un campo electrostático podemos apreciar el valor de su intensidad en una zona o un punto determinado por la densidad de las líneas. En las zonas de mayor intensidad, la densidad de las líneas es mayor (las líneas estánmás juntas) que en las zonas de menor intensidad (las líneas están más separadas).
En la siguiente figura se representan las líneas de fuerza del campo creado por una carga puntual (+) con una carga puntual negativa (-).

[pic]

Se puede observar que, en los puntos más cercanos al objeto cargado, las líneas están más cerca unas a otras, debido a que en las regiones donde hay más concentracióno menor concentración de líneas de fuerza, es mayor o menor la fuerza sobre la carga de prueba.

Las líneas de fuerza de un campo eléctrico se pueden materializar, al producir campos eléctricos intensos. La siguiente figura muestra el campo eléctrico producido por dos cargas:

[pic]

De esta figura podemos deducir una importante característica: Ninguna de estas líneas podrá cruzarse, yaque en cada pinto existe una única dirección para el campo magnético y, en consecuencia, por cada punto pasa una única línea de fuerza.

1.2._Intensidad del campo eléctrico:
Toda carga (llamada fuente) da lugar a fuerzas sobre cargas ubicadas en su proximidad. Por lo tanto, es válido suponer que el espacio que rodea a cualquier carga fuente se caracteriza por el hecho de que cualquier cargapuesta próxima a ella estará sometida a una fuerza eléctrica. Para determinar un campo eléctrico se utiliza una magnitud física denominada intensidad del campo eléctrico.
La intensidad del campo eléctrico (E) en un punto dado es el cociente entre la fuerza (F) que el campo ejerce sobre una carga de prueba situada en ese punto y el valor (q) de dicha carga.
La intensidad del campo eléctrico seexpresa como:
E = F
q

La unidad del campo eléctrico en el S.I es el newton por culombio (N/C).
Como la fuerza es un vector, el campo eléctrico también lo es. Por tanto, el valor del vector campo eléctrico es igual a la fuerza que en dicho punto experimenta una carga eléctrica positiva, es decir:
E = F
q

La dirección y el sentido del valor campo eléctrico coinciden...
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