¿Cómo se define un campo eléctrico?
Un campo eléctrico es un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual q sufre los efectos de una fuerza eléctrica F, dada por la siguiente ecuación:
F = qE, siendo E y F dos magnitudes vectoriales.
Los campos eléctricos provienen de dos fuentes: cargas eléctricas y campos magnéticos variables.
Para explicar qué es un campo eléctrico utilizamos la Ley de Coulomb, que expresa la interacción entre dos cargas eléctricas (una ecuación parecida a la ley de gravitación universal, pero a pequeña escala):
donde el primer factor se utiliza para corregir las unidades al Sistema Internacional y la segunda r de la ecuación se refiere al vector unitario r (segmento unitario que une q1 y q2).
Bien, esta es la fuerza que aparece cuando tenemos dos cargas eléctricas distanciadas. Pero, más interesante que esto es suponer cuál sería el campo eléctrico que se crearía a partir de una sóla carga en un punto determinado del espacio. Para ello, usamos la expresión:
Así pues, conociendo el campo creado por una carga, podemos calcular la fuerza creada si añadimos una carga en el punto en el que estemos calculando el campo con la ecuación que escribimos al inicio del post.
Ni que decir tiene que este campo es sólo válido si tenemos una sola carga eléctrica en el espacio. Para calcular el campo creado por varias cargas, calcularemos todos los vectores E de cada una de las cargas y lo sumaremos, siendo la resultante el campo eléctrico, y si la distribución es continua (como lo es, en realidad, cualquier carga), tendremos que hacer uso de integrales.
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