Campo eléctrico

      Comentarios desactivados en Campo eléctrico

Un campo eléctrico es un campo generado por una carga eléctrica. El campo eléctrico es una cantidad vectorial que puede utilizarse para medir la fuerza ejercida sobre cada carga de prueba colocada dentro de ese campo.

Cualquier carga eléctrica que se coloque dentro de este campo estará sujeta a una fuerza, que puede ser de atracción o repulsión. La dirección de la fuerza dependerá de la señal de las cargas (positiva o negativa).

La intensidad de la fuerza será mayor cuanto más cerca esté la carga de prueba de la carga generadora del campo y menos intensa cuanto más lejos esté de la carga generadora.

Fórmula del campo eléctrico

Puedes calcular el campo eléctrico usando la siguiente fórmula:

Fórmula campo elétrico

Donde,

  • Y corresponde a la intensidad del campo eléctrico y su unidad es N/C
  • K0 es la constante electrostática en el vacío, cuyo valor es 8.99.109 N.m2/C2
  • |Q| es el módulo de carga que generó el campo eléctrico, es decir, no se considera la señal de carga
  • d es la distancia en metros entre el punto observado y la carga generadora

El campo eléctrico de una carga

La idea de campo en la Física está relacionada con la interacción de fuerzas dada una cierta distancia. Por ejemplo, la gravedad de la Tierra puede ser sentida por algún cuerpo que esté cerca de ella creando un campo gravitatorio.

De manera similar, una carga eléctrica fija Q, positiva o negativa, crea un campo eléctrico e influye en el espacio que lo rodea. Si se añade una carga de prueba q a este campo, se sentirá una fuerza.

criação campo elétrico

Inicialmente, la carga puntiforme q está a una cierta distancia, en la posición P1, y una fuerza eléctrica F actúa sobre ella. Al mover esta carga a otras posiciones (P2, P3, P4 y P5), una fuerza eléctrica también actúa sobre la carga. Esto ocurre porque se ha creado un campo eléctrico alrededor de la carga Q.

Tenga en cuenta que el campo eléctrico formado no depende de la carga de prueba. La interacción entre las cargas proviene del campo eléctrico alrededor de la carga eléctrica Q, que hace que surja una fuerza a su alrededor.

Vector del campo eléctrico

El campo eléctrico vectorial es una grandeza asociada al campo eléctrico. Siendo un vector, esta magnitud tiene módulo, dirección y sentido.

Intensidad de campo eléctrico

El módulo vectorial del campo eléctrico representa su intensidad. La fuerza eléctrica que se ejerce sobre la carga de prueba se relaciona con el campo eléctrico de la siguiente manera:

força campo elétrico

Donde,

  • Y representa la fuerza del campo eléctrico en Newton por Coulomb (N/C)
  • F es la fuerza eléctrica medida en Newton (N)
  • |q| corresponde al módulo de carga de prueba en Coulomb (C)

Aprenda más sobre la polarización.

Dirección y dirección del vector del campo eléctrico

El campo eléctrico creado por una carga positiva apunta hacia fuera de la carga. El campo generado por una carga negativa apunta al interior de la carga.

direção campo elétrico

Atracción y repulsión de cargas

Aunque la fuerza eléctrica y el campo eléctrico tienen la misma dirección, la dirección está condicionada por la señal de la carga de prueba.

Cuando la carga generadora Q y la carga de prueba q tienen la misma señal, se produce una repulsión entre las cargas y el campo generado se compensa.

repulsão entre cargas iguais

Si las cargas Q y q tienen señales opuestas, hay una atracción entre las cargas y el campo generado es de aproximación.

Atração de cargas opostas

Líneas eléctricas del campo eléctrico

El campo eléctrico está formado por líneas de fuerza que se orientan según la dirección del vector del campo eléctrico.

Cuando la carga que genera el campo eléctrico es positiva, las líneas de energía son centrífugas, es decir, parten del centro hacia afuera. Y cuando la carga generadora es negativa, las líneas de fuerza son centrípetas, es decir, de afuera hacia adentro.

linhas de forçaLíneas de fuerza de carga iguales pero con signos opuestos

Las líneas de fuerza en cada punto son tangentes al vector del campo eléctrico. Cuanto más cerca están las líneas de campo de la carga generadora, mayor es la fuerza del campo eléctrico.

Ver también el significado de la electricidad, el magnetismo y la energía.