Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Un campo eléctrico es un campo o espacio alrededor de un objeto cargado eléctricamente donde cualquier otro objeto cargado eléctricamente experimentará una fuerza.
Un campo eléctrico se mide mediante un término conocido como intensidad de campo eléctrico . Si colocamos una carga unitaria positiva cerca de un objeto con carga positiva, la carga unitaria positiva experimentará una fuerza repulsiva. Debido a esta fuerza, la carga unitaria positiva se alejará de dicho objeto cargado. La línea imaginaria a través de la cual se mueve la carga positiva unitaria se conoce como línea de fuerza .
De manera similar, si colocamos una unidad positiva en el campo de un objeto cargado negativamente, la unidad de carga positiva experimentará una fuerza atractiva. Debido a esta fuerza, la unidad de carga positiva se acercará a dicho objeto cargado negativamente. En ese caso, la línea a través de la cual se mueve la carga unitaria positiva se llama línea de fuerza .
Podemos colocar una unidad positiva en cualquier lugar alrededor del objeto con carga positiva y en cada posición donde la coloquemos, la unidad de carga positiva sigue una línea de fuerza separada para moverse. Por lo tanto, podemos decir que las líneas de fuerza se irradian o salen de este objeto cargado.
Pero para un objeto cargado negativamente, estas líneas de fuerza entran en este objeto cargado negativamente.
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¿Cuál es el valor del campo eléctrico?
El campo eléctrico en un punto del espacio se mide como la fuerza que actúa sobre la unidad de carga positiva en ese punto. Cuando un objeto cargado entra en el campo eléctrico de otro objeto cargado, experimenta una fuerza según la ley de Coulomb .
Tomemos un objeto cargado, de Q 1 Coulomb. Coloquemos una unidad de carga positiva a r metro del centro de Q 1 .
Entonces, según la ley de Coulomb , la fuerza experimentada por la carga positiva unitaria es,
aquí, hemos considerado que el medio es aire o vacío en el que colocamos tanto la carga Q 1 como la carga positiva unitaria. La fuerza experimentada por la carga unitaria positiva es la medida del campo eléctrico de Q 1 en el punto donde hemos colocado la carga unitaria positiva. Este vector de fuerza se denota por . El término
se conoce como intensidad de campo eléctrico o intensidad de campo eléctrico .
Ahora, colocamos un objeto de carga Q 2 culombios en el mismo punto donde se colocó la unidad de carga positiva.
Dos objetos con carga positiva se repelen entre sí, dos objetos con carga negativa se repelen entre sí y dos objetos con carga opuesta se atraen con fuerza .
Esta fuerza de atracción o repulsión se puede escribir como.
Entonces, el vector de campo eléctrico determina la fuerza con la que una carga eléctrica es rechazada o atraída por la carga que ha creado el campo eléctrico.
¿Cuál es la dirección del campo eléctrico?
Cuando colocamos la carga positiva unitaria imaginaria en un campo eléctrico, la carga positiva unitaria comienza a moverse debido a la fuerza electrostática del campo. La carga unitaria se acerca o se aleja, dependiendo de la naturaleza de la carga, mediante la cual se crea el campo. La dirección del movimiento de la unidad de carga positiva en el campo se considera como la dirección del campo eléctrico. Entonces, un campo eléctrico es una cantidad vectorial.
Campo eléctrico estático
Sabemos que hay dos tipos de carga presentes en la naturaleza (i) carga positiva y (ii) carga negativa. En carga positiva, hay principalmente deficiencia de electrones y en carga negativa, hay exceso de electrones. Ahora, simplemente podemos entender los conceptos de carga a partir de un ejemplo muy básico. Toma un peine seco, peina tu cabello (que debe estar seco) dos o tres veces, ahora toma ese peine cerca de pequeños pedazos de papel, verás que los pedazos de papel van siendo atraídos por el peine. Este es el ejemplo muy básico de carga eléctrica y campo eléctrico estático . Debido a la fricción, hay un movimiento de electrones entre el peine y el cabello, por lo que uno de ellos se carga positivamente y otro se carga negativamente y como el papel es neutro (es decir, sin carga) son atraídos por el peine.
Entonces, podemos ver que hay una fuerza de atracción que funciona entre una partícula cargada y una partícula neutra, se ha visto además que hay repulsión entre dos partículas con la misma carga y atracción entre dos partículas con carga opuesta. Esto sucede debido al campo creado por una partícula. Esto se puede entender si imaginamos una bombilla incandescente, la bombilla se puede tomar como carga y la luz visible se puede comparar con un campo eléctrico estático., la característica del campo es similar a la luz en el sentido de que la intensidad del campo es mayor cerca de la fuente y se desvanece a medida que nos alejamos de la fuente. Ahora, desde otro punto de vista, podemos decir que el campo eléctrico estático no es más que un espacio intenso, en términos de potencia donde se realiza o se necesita hacer trabajo en presencia de una partícula cargada eléctricamente dependiendo de la naturaleza de la partícula cargada. .