Campo electrico

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Campo eléctrico

Campo eléctrico producido por un conjunto de cargas puntuales. Se muestra en rosa la suma vectorial de los campos de las cargas individuales; .
El campo eléctrico es uncampo físico que es representado mediante unmodelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.1Matemáticamentese describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor q sufre los efectos de una fuerza eléctrica  dada por la siguiente ecuación:
(1)
En los modelos relativistas actuales, el campo eléctrico se incorpora, junto con el campo magnético, en campo tensorial cuadridimensional, denominado campo electromagnéticoFμν.2
Los campos eléctricos pueden tener su origen tantoen cargas eléctricas como en campos magnéticos variables. Las primeras descripciones de los fenómenos eléctricos, como la ley de Coulomb, sólo tenían en cuenta las cargas eléctricas, pero las investigaciones deMichael Faraday y los estudios posteriores de James Clerk Maxwell permitieron establecer las leyes completas en las que también se tiene en cuenta la variación del campo magnético.
Estadefinición general indica que el campo no es directamente medible, sino que lo que es observable es su efecto sobre alguna carga colocada en su seno. La idea de campo eléctrico fue propuesta por Faraday al demostrar el principio de inducción electromagnéticaen el año 1832.
La unidad del campo eléctrico en el SI es Newton por culombio (N/C), voltio por metro (V/m) o, en unidades básicas, kg·m·s−3·A−1.La unidad de campo eléctricopodría fácilmente deducirse de la siguiente fórmula:

El cociente de una fuerza electrostática F y una carga eléctrica Q. Que tiene unidades deNewton / Coulombio
Para expresar la unidad de campo eléctrico se pueden utilizar otras magnitudes, que ayudarán a que elconcepto de campo eléctricoquede más claro.
Una carga ubicada en un campo eléctrico E, es afectada poréste y se ejercerá sobre ella una fuerza F. Ahora, si esta carga se desplaza una distancia "d" entre los puntos A y B, en sentido opuesto a la fuerza, se habrá realizado un trabajo (W).
El trabajo realizado está definido por lo siguiente: Trabajo = Fuerza x distancia, entonces la fórmula queda:
W = F x d = Q x E x d

ya que F = Q x E (despejando F de la fórmula que aparece al principio de lapágina).
Manipulando la fórmula anterior se obtiene: W / Q = E x d.
La expresión E x d se llama diferencia de potencial entre los puntos A y B, y se representa como VAB. Entonces VAB = E x d.
Despejando el campo eléctrico de la última ecuación se obtiene: E = VAB/d y la unidad es: voltios/metros
EJEMPLO DE PROBLEMA DE APLICACIÓN:

Calcular la intensidad del campo eléctrico deuna carga de pruebade 3x10-8 C que recibe una fuerza de 7.2x1 0-10 N.
E=F/q2=7.2x10-10 N/3x10-8 C=2.4 x 10-2 N/C
Energía potencial eléctrica: Se denomina al trabajo necesario para mover una carga de un punto a otro dentro de un campo eléctrico.
Potencial eléctrico: Es el trabajo que se lleva a cabo dentro de uncampo eléctrico para hacer pasar cargas eléctricas dentro del sistema.
Potencial en un punto: Esel trabajo suministrado sobre la unidad de carga para llevarla desde un punto de energía potencial cero hasta el punto considerado. Las unidades de potencial eléctricoson: Volts (V).
W=J
V=V
q=C
V=W/q=q/r
Campo gravitatorio terrestre
Llamaremos campo gravitatorio a la perturbación que un cuerpo produce en el espacio que le rodea por el hecho de tener masa.

Podemos considerar una partícula de masa Mque perturba el espacio que le rodea, creando un campo gravitatorio. Dicho campo se hace evidente cuando una partícula testigo de masa m se sitúa en él a una distancia r del centro de M y es atraída con una fuerza:
F = -G.(M.m/r²).uT
donde:
r = R + d
Estaremos fuera del campo gravitatorio cuando F = 0. Para ello r debe ser ∞. Esto es teórico. Si las masas son pequeñas en relación a la...