Campo Electrico

Campo eléctrico
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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 un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.1 Matemáticamente sedescribe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor 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 tensorialcuadridimensional, denominado campo electromagnéticoFμν.2
Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargaseléctricas 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 de Michael 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.
Esta definicióngeneral 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 electromagnética en 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 y laecuación dimensional es MLT-3I-1.
Contenido
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• 1 Definición
o 1.1 Definición mediante la ley de Coulomb
o 1.2 Definición formal
• 2 Descripción del campo eléctrico
o 2.1 Ley de Gauss
o 2.2 Ley de Faraday
• 3 Expresiones del campo eléctrico
o 3.1 Campo electrostático (cargas en reposo)
o 3.2 Líneas de campo
o 3.3 Campo electrodinámico (movimiento uniforme)
o 3.4 Campoelectrodinámico (movimiento acelerado)
• 4 Energía del campo eléctrico
• 5 Véase también
• 6 Referencias
• 7 Enlaces externos

[editar] Definición
El campo eléctrico es una perturbación que modifica el espacio que lo rodea, dicho campo puede provenir, por ejemplo, de una carga eléctrica puntual. Se considera un ente físico no visible, pero si medible, y se lo modeliza matemáticamente como el vectorcampo eléctrico, que se define como la relación entre la Fuerza Coulombiana que experimenta una carga testigo y el valor de la carga testigo (una carga testigo positiva). La definición más intuitiva del campo eléctrico se la puede dar mediante la ley de Coulomb. Esta ley, una vez generalizada, permite expresar el campo entre distribuciones de carga en reposo relativo. Sin embargo, para cargas enmovimiento se requiere una definición más formal y completa, se requiere el uso de cuadrivectores y el principio de mínima acción. A continuación se describen ambas:
[editar] Definición mediante la ley de Coulomb


Campo eléctrico de una distribución lineal de carga. Una carga puntual P es sometida a una fuerza en dirección radial por una distribución de carga en forma de diferencial de línea( ), lo que produce un campo eléctrico .
Partiendo de la ley de Coulomb que expresa que la fuerza entre dos cargas en reposo relativo depende del cuadrado de la distancia, matemáticamente es igual a:1

Donde:
es la permitividad eléctrica del vacío tiene que ver con el sistema internacional,
son las cargas que interactúan,
es la distancia entre ambas cargas,
, es el vector de posiciónrelativa de la carga 2 respecto a la carga 1.
y es el unitario en la dirección . Nótese que en la fórmula se está usando , esta es la permitividad en el vacío. Para calcular la interacción en otro medio es necesario cambiar la permitividad de dicho medio. ( )
La ley anterior presuponía que la posición de una partícula en un instante dado, hace que su campo eléctrico afecte en el mismo...