el campo electrico

El Campo Eléctrico

Definimos el campo eléctrico como aquella región del espacio en la que cualquier carga situada en un punto de dicha región experimenta una acción o fuerza eléctrica.

El campo eléctrico, 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 la interacción entre dos cargas eléctricas enreposo:

la ley de Coulomb es una ley de acción a distancia, como la ley de la gravitación universal de Newton para la interacción gravitatoria entre dos masas puntuales: según la ley de Coulomb, cuando tenemos una cierta carga puntual q, y situamos otra carga puntual q0 a una cierta distancia r de la primera, la carga q0 experimentara de forma instantánea y a distancia una fuerza que, según laley 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 interacción entre dos cargas eléctricas se describe de una forma muy distinta: de acuerdo con esta interpretación, la carga q da lugar a una alteración (o cambio) en las propiedades del espacio que la rodea, de modo que cualquiercarga q0 situada en un punto de dicha región experimenta una acción eléctrica. Dicho de otro modo, la carga q produce algo en el espacio que la rodea, y este algo actúa sobre cualquier carga situada en un punto de dicho espacio, produciendo la fuerza que actúa sobre dicha carga. Este espacio, dotado de una propiedad nueva debido a la carga q, es lo que hemos denominado campo eléctrico.

El campoeléctrico tiene su origen en cargas eléctricas (cargas puntuales, distribuciones continuas de carga o todas ellas al mismo tiempo). Las cargas que dan lugar a un campo eléctrico dado suelen recibir el nombre de cargas fuente.

El concepto de campo fue introducido, como hemos dicho antes, por primera vez por
Faraday para describir las interacciones eléctricas. En la actualidad, desempeña un papelfundamental en la Física: todas las interacciones conocidas se describen en términos del concepto de campo.

2. El Vector Intensidad de Campo Eléctrico

Para que el concepto de campo sea útil es necesario encontrar una cantidad física que permita caracterizar adecuadamente en cada punto del espacio el campo creado por una distribución 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 eléctrico, vector campo eléctrico, o simplemente campo eléctrico. Definimos el vector campo eléctrico E en un punto como la fuerza que se ejerce sobre una carga prueba positiva q0 colocada en dicho punto dividida por el valor de la carga prueba q0 o, dicho de otro modo, la fuerza que se ejerce en dicho puntosobre la unidad de carga positiva:


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 sitúa una carga prueba q0 en dicho punto y se mide la fuerza Fq0 que se ejerce sobre ella; el valor de E se obtendrá entonces usando

En relación a E es interesante hacer notar los siguientes puntos:

Las unidades de E en el sistemainternacional son de Newton/Culombio;

El valor de E depende solo del punto en que se mide y de la distribución de cargas que crea el campo, pero no de la carga prueba q0 usada para determinar E mediante la relación. Se trata por tanto de una cantidad característica de la distribución de cargas que crea el campo y del punto considerado.

Una vez conocido el campo E en un punto, se puededeterminar inmediatamente la fuerza que se ejercerá sobre una carga cualquiera q0 en dicho punto. De:


Dado que el campo eléctrico lo describimos en cada punto mediante una magnitud vectorial (E) decimos que el campo eléctrico es un campo vectorial. Además, como la magnitud E es una fuerza (fuerza por unidad de carga) decimos que el campo eléctrico es un campo de fuerzas.

3. Campo Eléctrico...