campo electrico

El Campo El´
ectrico
1.

Introducci´
on

− Definimos el campo el´
ectrico como aquella regi´
on del espacio en la que cualquier carga
situada en un punto de dicha regi´
on experimenta una acci´
on o fuerza el´ectrica.
− El campo el´ectrico, introducido por primera vez por Faraday en la primera mitad del siglo
XIX, constituye frente a la ley de Coulomb una forma nueva de describir lainteracci´on
entre dos cargas el´ectricas en reposo:
la ley de Coulomb es una ley de acci´
on a distancia, como la ley de la gravitaci´on universal de Newton para la interacci´on gravitatoria entre dos masas puntuales: seg´
un
la ley de Coulomb, cuando tenemos una cierta carga puntual q, y situamos otra carga
puntual q a una cierta distancia r de la primera, la carga q experimentar´a deforma
instant´anea y a distancia una fuerza que, seg´
un la ley de Coulomb, es proporcional
al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia
que las separa.
usando el concepto de campo, la interacci´on entre dos cargas el´ectricas se describe
de una forma muy distinta: de acuerdo con esta interpretaci´on, la carga q da lugar
a una alteraci´on (o cambio) en laspropiedades del espacio que la rodea, de modo
que cualquier carga q situada en un punto de dicha regi´on experimenta una acci´on el´ectrica. Dicho de otro modo, la carga q produce algo en el espacio que la
rodea, y este algo act´
ua sobre cualquier carga situada en un punto de dicho espacio, produciendo la fuerza que act´
ua sobre dicha carga. Este espacio, dotado de una
propiedad nuevadebido a la carga q, es lo que hemos denominado campo el´ectrico.
− El campo el´ectrico tiene su origen en cargas el´ectricas (cargas puntuales, distribuciones
continuas de carga o todas ellas al mismo tiempo). Las cargas que dan lugar a un campo
el´ectrico dado suelen recibir el nombre de cargas fuente.
− El concepto de campo fue introducido, como hemos dicho antes, por primera vez por
Faradaypara describir las interacciones el´ectricas. En la actualidad, desempe˜
na un papel
fundamental en la F´ısica: todas las interacciones conocidas se describen en t´erminos del
concepto de campo.

2.

El Vector Intensidad de Campo El´
ectrico

− Para que el concepto de campo sea u
´ til es necesario encontrar una cantidad f´ısica que
permita caracterizar adecuadamente en cada punto delespacio el campo creado por una
distribuci´on de cargas dada.
− Esta cantidad es una magnitud vectorial, que se designa mediante la letra E, y que recibe
el nombre de vector intensidad de campo el´
ectrico, vector campo el´
ectrico, o
simplemente campo el´
ectrico. Definimos el vector campo el´
ectrico E en un punto
como la fuerza que se ejerce sobre una carga prueba positiva q 0 colocadaen dicho punto

1

dividida por el valor de la carga prueba q0 o, dicho de otro modo, la fuerza que se ejerce
en dicho punto sobre la unidad de carga positiva:
E=

Fq0
,
q0

(1)

donde Fq0 es la fuerza que se ejerce en dicho punto sobre la carga prueba q0 . Por tanto,
para determinar E en un punto se sit´
ua una carga prueba q0 en dicho punto y se mide la
fuerza Fq0 que se ejercesobre ella; el valor de E se obtendr´a entonces usando (1).
− En relaci´on a E es interesante hacer notar los siguientes puntos:
las unidades de E en el sistema internacional son de Newton/Culombio;
el valor de E depende s´olo del punto en que se mide y de la distribuci´on de cargas
que crea el campo, pero no de la carga prueba q0 usada para determinar E mediante
la relaci´on (1). Se tratapor tanto de una cantidad caracter´ıstica de la distribuci´on
de cargas que crea el campo y del punto considerado.
una vez conocido el campo E en un punto, se puede determinar inmediatamente la
fuerza que se ejercer´a sobre una carga cualquiera q0 en dicho punto. De (1):
Fq0 = q 0 E

(2)

dado que el campo el´ectrico lo describimos en cada punto mediante una magnitud
vectorial (E) decimos...