ELECTRICIDAD II FM 29

C U R S O: FÍSICA MENCIÓN
MATERIAL: FM-29

ELECTRICIDAD II

Concepto de campo eléctrico
Si en una región del espacio colocáramos una carga eléctrica Q o varias cargas Q1, Q2, Q3...,
esta región verá modificada las propiedades de sus puntos. Aparecerán en todos los puntos
geométricos propiedades que no existían antes de poner las cargas.

Para detectar estas

nuevas propiedades se acostumbra poneren cada punto una carga puntual q sobre la cual
se constata la existencia de una fuerza eléctrica F.
Q1
Q2
F

P
(q)

F

Q

Q3

fig. 2

fig. 1

Podemos decir entonces que “el campo eléctrico” es una región modificada del espacio que
rodea a una ó varias cargas eléctricas y que se manifiesta como una fuerza eléctrica
actuando sobre una carga.

Vector campo eléctrico
Considere un punto P cualquierade un campo eléctrico, donde se ha colocado una carga q,
sobre la cual actúa una fuerza F de origen eléctrico.
Se define el vector campo eléctrico E asociado al punto P como:
P

F

E=

q

F
 F=E·q
q

La unidad de medida del vector campo eléctrico se deduce a partir de su ecuación de
definición
E =

F N 
q  C 

Dirección y sentido, del vector campo eléctrico
Llamemos a q, carga de prueba.Con el propósito de asociar a cada punto del campo un
vector E coloquemos en el punto P una carga de prueba y ella quedará expuesta a la acción
de una fuerza F tal que:

F=q·E

Donde se ve que tenemos el producto de un escalar (q) por un vector (E), del cual podemos
concluir que: F y E tienen la misma dirección.

Con respecto del sentido del campo eléctrico E se puede observar que:
i)

Si q  0entonces F y E tienen el mismo sentido.

ii)

Si q  0 entonces F y E tienen sentidos contrarios.

P

E

F

q 0

fig. 3

F

P
q0

fig. 4

2

E

Campo eléctrico creado por una carga puntual aislada (Q)
Las características del vector E serán:
i) Dirección de E: es la dirección de la recta (r) que une el punto considerado (P) con la
fuente del campo (Q).
Q
P
r
fig. 5
ii) Sentido de E: para determinarel sentido del campo eléctrico se usa una carga de
prueba q (la cual se supone positiva por convención).
a)

Si la carga creadora Q es positiva:
Q>O

d

q>O

Q>O

F

es decir

P

d

E

fig. 6
b)

Si la carga creadora Q es negativa:
Q
Q
q>O

F

es decir

d

E

P

d

fig. 7

iii) Intensidad del vector campo eléctrico (E)
De la Ley de Coulomb F =

K0  q  Q

y la definición de campoeléctrico E =

d2

se tiene E =

K0  Q
d2

F
q

(en el vacío)

Campo eléctrico creado por varias cargas puntuales
Para obtener el vector campo eléctrico en un punto del espacio debido a varias cargas
puntuales, se aplica el llamado “principio de superposición”.
El principio de superposición establece que “el campo eléctrico en un punto, debido a varias
cargas puntuales es la suma vectorial de loscampos producidos en el punto por cada carga
individual”.
Q1
Q2





E3

En
P
EP = E1 + E2 + E3 + … + En

E2

Q3

E1
Qn



fig. 8

3

Líneas de fuerza o líneas de campo
Un método para visualizar patrones de campos eléctricos consiste en trazar líneas que
apunten en la dirección del vector campo eléctrico en cualquier punto. Estas líneas, llamadas
líneas de fuerza, están relacionadas con elcampo eléctrico en cualquier región del espacio
como sigue:
1) El vector campo eléctrico E, es tangente a las líneas de campo eléctrico en todos los
puntos.
2) El número de líneas por unidad de área que atraviesan una superficie perpendicular a las
líneas es proporcional a la intensidad del campo eléctrico en una región determinada. Por
tanto, E es grande cuando las líneas de campo están próximasentre sí y pequeño cuando
las líneas están muy separadas.

A continuación se presentan algunos diagramas de líneas de fuerza
a) Carga positiva

+

–

Q>0

d) Cargas iguales de
signo contrario

+

b) Carga negativa

–

Q<0

b) Cargas distintas
de igual signo

+

c) Cargas iguales de
igual signo
+

→

E=0

+

c) Cargas distintas de
signos contrarios

→

E=0 +

+

–

→

E=0

Nota: Observando las...

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