Con este objeto de aprendizaje se presenta el concepto de campo eléctrico así como su relación con la carga elécrica y sus distintas distribuciones.
Campo y potencial eléctrico
Campo eléctrico
Hasta el momento, la única forma de cuantificar el efecto de una carga eléctrica sobre sus alrededores, es a través de la ley de Coulomb, sin embargo, esta requiere necesariamente de dos cargas. Definición de campo eléctrico El campo eléctrico asociado a una carga aislada o a un conjunto de cargas, es aquella región del espacio en donde se dejan sentir sus efectos. Si en un punto cualquiera del espacio, en donde está definido un campo eléctrico, se coloca una carga de prueba o carga testigo, se observará la aparición de fuerzas eléctricas, es decir, de atracciones o de repulsiones sobre ella. Como podemos observar la carga eléctrica de los cuerpos altera el espacio que los rodea. La magnitud que mide esta alteración en un punto determinado es la intensidad del campo eléctrico en dicho punto. Se define como la fuerza ejercida sobre la unidad de carga positiva situada en ese punto. |
Una forma muy útil de representar el campo eléctrico de una carga sobre sus alrededores, es mediante las líneas de campo eléctrico. Por definición, decimos que las líneas de campo salen de las cargas positivas y entran en las cargas negativas.
La expresión matemática para el campo eléctrico, se puede deducir de la siguiente forma:
Esta última expresión, nos muestra que el campo eléctrico generado por una carga q, solo depende de la propia carga, del cuadrado de la distancia de la carga al punto de interés y del medio que la rodea a la carga.
Cálculo de campo eléctrico
Ejemplos
Ejemplo 1:
Determinar la magnitud del campo eléctrico generado por una carga dea una distancia de
.
Solución:
El campo eléctrico de una carga elétrica q está dado por la siguiente ecuación:
Al introducir los datos proporcionados se obtiene el siguiente resultado:
Ejemplo 2:
Calcular el campo eléctrico en un punto situado a 5cm tanto de una cargade
, como de una carga
de
, separadas entre si por una distancia de 6 cm. Considera que el medio que rodea a las cargas es el aire.
Figura tomada de:
Moreno, Mercado. Apuntes de física 3, electricidad. McGraw-Hill.
