CAMPO ELÉCTRICO

CAMPO ELÉCTRICO

Decimos que en una determina región del espacio existe un campo eléctrico si al introducir una carga q' denominada carga testigo o carga de prueba sufre la acción de un fuerza eléctrica. Dicha carga siempre se considera positiva por convenio.

La intensidad del campo eléctrico (E→) o simplemente campo eléctrico en un punto es una magnitud vectorial que representa la fuerza eléctrica(F→) que actúa por unidad de carga testigo positiva, q', situada en dicho punto.

E→=F→q'

La unidad de intensidad del campo eléctrico en el Sistema Internacional (S.I.) es el newton por culombio (N/C).

Así, el campo eléctrico es un vector que tiene la misma dirección y sentido que la fuerza eléctrica que actúa sobre la carga testigo positiva. Además, su módulo se puede obtener mediante la siguiente expresión:

E=Fq'

Se dice que un campo eléctrico es uniforme en una región del espacio cuando la intensidad de dicho campo eléctrico es el mismo en todos los puntos de dicha región.

Si partimos de la definición anterior, podemos determinar que la fuerza eléctrica que sufre una carga q situada en el interior de un campo eléctrico es:

E→=F→q⇒F→=q⋅E→

De aquí podemos deducir que:

• Si la carga es positiva (q > 0), la fuerza eléctrica tendrá el mismo signo que el campo y por tanto q se moverá en el sentido del campo.
• Si la carga es negativa (q < 0), la fuerza eléctrica tendrá distinto signo que el campo y por tanto q se moverá en sentido contrario al campo.

LEY DE COULOMB

LEY DE COULOMB

• Los cuerpos cargados sufren una fuerza de atracción o repulsión al aproximarse.
• El valor de dicha fuerza es proporcional al producto del valor de sus cargas.
• La fuerza es de atracción si las cargas son de signo opuesto y de repulsión si son del mismo signo.
• La fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

Estas conclusiones constituyen lo que se conoce hoy en día como la ley de Coulomb:    F=K⋅Q⋅qr2

F=K⋅Q⋅qr2

Donde:

• F es la fuerza eléctrica de atracción o repulsión. En el S.I. se mide en Newtons (N).
• Q y q son lo valores de las dos cargas puntuales. En el S.I. se miden en Culombios (C).
• r es el valor de la distancia que las separa. En el S.I. se mide en metros (m).
• K es una constante de proporcionalidad llamada constante de la ley de Coulomb. No se trata de una constante universal y depende del medio en el que se encuentren las cargas. En concreto para el vacío k es aproximadamente 9·10⁹ N·m²/C² utilizando unidades en el S.I.

La fuerza eléctrica descrita en la ley de Coulomb no deja de ser una fuerza y como tal, es una magnitud vectorial que en el Sistema Internacional de Unidades se mide en Newtons (N). Su expresión en forma vectorial es la siguiente:

F→=K⋅Q⋅qr2⋅u→r

donde el nuevo valor u→r es un vector unitario en la dirección que une ambas cargas. Observa que si llamamos r→ al vector que va desde la carga que ejerce la fuerza hacia la que la sufre, u→r es un vector que nos indica la dirección de r→

u→r=r→r/