¿Qué es el campo eléctrico?

1.- ¿Qué es el campo eléctrico?

El campo eléctrico es un sector espacial que ha sido modificado por la carga eléctrica que, al ser introducida en el mismo, genera una determinada respuesta o reacción. En otras palabras, en el campo eléctrico se describe la interacción que existe entre los cuerpos con carga eléctrica, la cual se comprende como el nivel de electricidad que contienen los cuerpos.

Esta interacción puede manifestarse por la atracción o la repulsión entre los cuerpos, dependiendo de la carga que posean.

Todas las partículas que constituyen la materia tienen como una propiedad fundamental una determinada carga eléctrica, de lo que se origina el campo eléctrico. Las cargas eléctricas pueden ser positivas (+) o negativas (-). Dos objetos de la misma carga se repelen, mientras que los de carga diferente se atraen. El campo eléctrico se expresa en líneas imaginarias que llamamos vectores. Estos permiten darnos una idea de la intensidad y la orientación del campo eléctrico.

2.- ¿El campo eléctrico es una cantidad escalar o vectorial? ¿Con que letra se denota?

El campo eléctrico se trata de una magnitud vectorial, de un vector, y no de una fuerza, aun cuando se relaciona íntimamente con la fuerza eléctrica. Por ello, los campos eléctricos se suman vectorialmente. Así, la dirección y sentido del vector representativo de la intensidad del campo eléctrico en un punto será igual a la fuerza que actúa en ese punto sobre la carga de prueba, la cual es positiva por convención. La magnitud de la intensidad del campo eléctrico E no es constante, sino que disminuye a medida que aumenta la distancia, sin embargo, la magnitud de E será la misma para todos los puntos con igual distancia del centro de carga.[pic 1][pic 2]

E=F / q⇒ [pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

F=q⋅ E

3.- ¿Cuáles son sus unidades de medida?

La unidad elemental del campo eléctrico es en el Sistema Internacional (SI) es Newton por Culombio (N/C).

También se expresa mediante la unidad de voltio por metro (V/m).

4.- ¿Qué factores determinan su magnitud y dirección?

La misma dirección que la fuerza y la magnitud es ||||[pic 7]

5.- Escribir la expresión para determinar la magnitud de la intensidad de campo eléctrico.  

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).

6.- ¿A qué se le llama carga de prueba, de que signo es y para qué sirve?

Se considerar una distribución de carga en equilibrio sobre sus portadores macroscópicos. Esto implica que, sobre cada elemento de carga, la fuerza neta es nula. En ciertos casos, podríamos pensar que las cargas están rígidamente emplazadas en sus posiciones mediante vínculos muy resistentes. Pero otras veces, las cargas pueden estar en reposo, pero no bloqueadas; es decir que se mantienen en equilibrio estable entre sus propias interacciones y las que experimentan con el soporte mecánico.

Por tanto, si la carga de prueba es positiva, la fuerza que sufre será paralela al campo eléctrico en ese punto, y si es negativa la fuerza será opuesta al campo, independientemente del signo de la carga fuente.

La doctrina define la carga de la prueba como regla de decisión o de juicio que permite al juzgador resolver la controversia en favor de quien no está sometido a ella, en caso de que la prueba aportada no sea concluyente.  

7.- ¿Puede existir un campo eléctrico en una región del espacio donde una carga eléctrica no estaría sujeta a una fuerza?

Si, El campo eléctrico existe en una región del espacio cuando, al colocar una carga eléctrica en esta región, tal carga es sometida a una fuerza eléctrica.

 8.- ¿Es necesario colocar una carga en un punto para q exista un campo eléctrico en un dicho punto?

Si, para que produzca una carga

9.- Comente las semejanzas entre campos eléctricos y campo gravitacional ¿en qué aspecto son diferentes?

Se puede definir una función potencial y, a partir de ella, construir superficies, construir superficiales equipotenciales. Las fuerzas son siempre de atracción las fuerzas pueden ser tanto de atracción como repulsión. La diferencia del campo eléctrico es un punto material solo crea campos gravitatorios, tanto si está en reposo como si está en movimiento y una carga eléctrica crea un campo eléctrico si está en reposo y uno eléctrico y otro magnético si está en movimiento.

10.- Si una carga eléctrica se coloca en un campo eléctrico, ¿Cómo se determina la magnitud de la intensidad de la fuerza electrostática que actúa sobre ella?  

Los campos eléctricos se suman vectorialmente. Así, la dirección y sentido del vector representativo de la intensidad del campo eléctrico en un punto será igual a la fuerza que actúa en ese punto sobre la carga de prueba, la cual es positiva por convención. La magnitud de la intensidad del campo eléctrico E no es constante, sino que disminuye a medida que aumenta la distancia, sin embargo, la magnitud de E será la misma para los puntos con igual distancia del centro de carga.  

11.- Suponga que se desea calcular la intensidad de campo eléctrico a una distancia “r” de una sola carga “q”, deduzca una expresión para el campo eléctrico de tal forma que quede en función de estas dos variables y del medio donde se localiza.

Se calcula con la siguiente expresión:

F= K q q’

          r2

Donde:       E=    F

                             Q

* Sustituyendo la ecuación 1 en 2:

       E=   kq   q’ 

                 r2___

                 q’

Donde:         E=   kq

                              r2

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