electromagnetismo

CAMPO ELECTRICO
Definimos como 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, constituye frente a la ley de Coulomb una forma nueva de describir la interacción entre dos cargas eléctricas en reposo:
La ley de Coulomb es una ley de acción a distancia, según esta,cuando tenemos una cierta carga puntual q1, y situamos otra carga puntual q2 a una cierta distancia r de la primera, la carga q2 experimentara de forma instantánea una fuerza que, según 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 interacción entre dos cargas eléctricas se describede una forma muy distinta: de acuerdo con esta interpretación, la carga q1 da lugar a una alteración en las propiedades del espacio que las rodea, de modo que cualquier carga q2 situada en un punto de dicha región experimenta una acción eléctrica.
El campo eléctrico tiene su origen en cargas eléctricas (cargas puntuales, distribuciones continuas de carga o todas ellas al mismo tiempo). Las cargasque dan lugar a un campo eléctrico dado suelen recibir el nombre de cargas fuente.
El concepto de campo eléctrico fue introducido por primera vez por Faraday para describir las interacciones eléctricas. En la actualidad, desempeña un papel fundamental en la Física: todas las interacciones conocidas se describen en términos del concepto de campo.
EL VECTOR INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO
Para queel 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. Definimosel 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 punto sobre la unidad de carga positiva:

donde es la fuerza que se ejerce en dicho punto sobre la carga prueba q0. Por lo tanto, para determinar E en unpunto se sitúa una carga prueba q0 en dicho punto y se mide la fuerza que se ejerce sobre ella; el valor de E se obtendrá entonces usando (1).
En relación a E es importante destacar los siguientes puntos:
Las unidades de E en el sistema internacional son de Newton sobre 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 lacarga prueba q0 usada para determinar E mediante la relación (1). Se trata por tanto de una cantidad característica de la distribución de cargas que crea el campo y del unto considerado.
Una vez conocido el campo E en un punto, se puede determinar inmediatamente la fuerza que se ejercerá sobre una carga cualquiera q0 en dicho punto. Por lo tanto de (1):

Dado que el campo eléctrico lodescribimos 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.
CAMPO ELÉCTRICO DEBIDO A DISTINTAS DISTRIBUCIONES DE CARGA
La definición (1) de campo eléctrico puede usarse para determinar el campo E debido a los distintossistemas de cargas definidos en el tema anterior.
Carga Puntual
Suponemos que el campo eléctrico es debido a una carga puntual q. El campo E debido a q en un punto situado a una distancia r de la misma será:



donde es el vector unitario dirigido de la carga q al punto considerado.

Notar que el campo E en un punto debido a una carga puntual q:

1. tiene dirección radial, es decir, tiene...