Definición de Campo Eléctrico
El campo eléctrico se define en un punto determinado del espacio como la relación entre la fuerza electrostática F que experimentaría una hipotética partícula puntual de carga q situada en ese punto y el valor de esa carga q:
E= F : q
La dirección y el sentido del campo son los mismos que los de una fuerza ejercida por una carga positiva sobre otra carga positiva.
Notación y unidad del campo eléctrico
El campo eléctrico se anota E (siempre en mayúsculas).
Su unidad es el voltio por metro (V/m) pero también puede expresarse en una unidad equivalente que es el Newton por culombio (N/C)
Fuerza ejercida sobre una partícula en un campo eléctrico
La definición de campo eléctrico implica que cualquier partícula con carga q situada en un campo eléctrico está sometida a una fuerza de culombio:
- De valor F = q . E
- De la misma dirección que el campo
- En la misma dirección que el campo para una carga positiva y en la dirección opuesta para una carga negativa
Líneas de campo eléctrico
Son tangentes al campo eléctrico y tienen la misma orientación que éste: de las cargas positivas a las negativas.
Campo eléctrico uniforme
Es posible producir un campo eléctrico uniforme utilizando un condensador plano. Se trata de un componente eléctrico formado por dos placas metálicas paralelas, llamadas armaduras, separadas por un aislante (aire, vacío, plástico, etc.). Una de las placas lleva una carga positiva +q mientras que la otra lleva una carga negativa -q.
El campo eléctrico es entonces casi uniforme entre estas dos armaduras, es perpendicular a ellas y está orientado desde la cargada positivamente hacia la cargada negativamente.
Campo eléctrico de una carga eléctrica puntual
Se trata de un campo eléctrico radial, su dirección pasa siempre por un punto central que es la carga puntual. Si ésta es negativa, se orienta hacia ellos y si es positiva, apunta en dirección contraria.
Su intensidad disminuye con la distancia a esta carga, más exactamente es proporcional al cuadrado inverso de la distancia.
En efecto, la ley de Coulomb permite expresar la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales q y q’:
F= k. qq’ / R2
Y la intensidad de campo viene dada por la relación E = F/q’
Por tanto, podemos deducir que el campo eléctrico producido por una carga puntual q a una distancia r tiene el valor
E = k.q/R2