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Es la región del espacio donde una caraga de prueba en reposo está sujeta a la acción de una fuerza de origen eléctrico.
Campo eléctrico
Decimos que una carga eléctrica genera un campo eléctrico, y este se vuelve más intenso a medida que nos acercamos a esta carga generadora y va debilitandose a medida que nos alejamos de ella. Por lo tanto, el campo eléctrico \(\vec{E}\) es una función de la distancia \(d\) entre la carga generadora y un punto en el espacio. $$\vec{E}=\vec{E}(d)$$ Para calcular la fuerza eléctrica debido al campo eléctrico de una carga generadora, podemos utilizar una carga de prueba \(q_0\). Siendo \(d_0\) la distancia de la carga generadora a la carga de prueba, la fuerza de carga de prueba debido al campo de la carga generadora es: $$\vec{F} = q_0 \vec{E}(d_0).$$ La unidad del campo eléctrico en el SI es Newton por Coulomb \([E]=\frac{N}{C}\) .
- Campo eléctrico de una carga puntual
- Para una cantidad de carga \(Q\) concentrada en un punto, el módulo de campo eléctrico en el vacío a una distancia \(d\) de esta carga está dada por $$E(d) = k_0 \frac{Q}{d^2}.$$
Ilustración del campo eléctrico, que es una cantidad vectorial. Para una misma distancia de la carga puntual, el campo tiene el mismo módulo (intensidad), pero tienen diferentes direcciones para diferentes puntos. La dirección del campo en un punto dado es siempre paralela a la recta que conecta la carga al punto, y para cargas positivas el campo apunta para afuera de la carga, mientras que para cargas negativas el campo apunta para dentro de las cargas. - Campo eléctrico debido a un conjunto de cargas puntuales
- Para encontrar el campo eléctrico resultante debido a un conjunto de cargas puntuales, es necesario sumar vectorialmente los campos eléctricos producidos por cada una de las cargas.
- Campo eléctrico uniforme (CEU)
- Es aquel donde el vector de campo eléctrico tiene el mismo módulo y dirección en todos sus puntos.
- Esfera sólida conductora
- El campo eléctrico generado por una superficie esférica y una distribución uniforme de cargas tiene las siguientes propiedades:
- a) El campo en su interior es nulo.
- b) Para puntos en el exterior, es igual al generado por carga puntual del mismo valor, localizada en el centro de la esfera.
Líneas de fuerza
Una forma de facilitar la comprensión del campo eléctrico es de imaginar "líneas de fuerza".
El guión para la construcción de estas líneas es:
- El vector de campo eléctrico es tangente en cada punto, la línea de fuerza pasa por el punto;
- La intensidad del campo eléctrico es proporcional al número de líneas de fuerza por unidad de área;
- Las líneas comienzan en cargas positivas y terminan en cargas negativas, o en el infinito, en caso de haber exceso de cargas;
- El número de líneas que salen de una carga positiva o se acercan a una carga negativa es proporcional al módulo de la carga;
- Nunca hay cruzamiento de las líneas de fuerza.
