1.4 Campo Electrico Generado por Cargas Puntuales

Campo Eléctrico:

Es el espacio que rodea una carga eléctrica en el cual otra carga experimenta una fuerza eléctrica.

Carga de prueba:

Es una carga puntual positiva. Esta carga se emplea como carga testigo de la existencia de un campo eléctrico, ya que al colocarla en alguna región del espacio experimenta una fuerza eléctrica

Modelo matemático del Campo eléctrico.

El campo eléctrico es la fuerza eléctrica por unidad de carga

Donde:

E= Campo Electrico(Cantidad Vectorial)

F= Fuerza Electrica(Cantidad Vectorial)

q= Carga de Prueba

Unidades en el S.I. = N/C

El campo eléctrico debido a una sola carga puntual q en un punto P, es posible calcularlo con el siguiente modelo matemático:

El campo eléctrico resultante debido a una distribución de cargas puntuales se determina sumando los campos originados por cada carga separadamente:

Líneas de campo eléctrico: es la trayectoria que describe una carga de prueba cuando se encuentra bajo la acción de un campo eléctrico. Las líneas de campo eléctrico son la representación gráfica de la dirección del campo eléctrico, muestran la dirección de la fuerza eléctrica ejercida sobre una carga de prueba, por lo que también se denominan líneas de fuerza.

En cualquier punto el vector de Campo eléctrico E es tangente a las líneas de campo eléctrico.  

Las líneas de campo eléctrico para una carga positiva: son radialmente hacia afuera

Las líneas de campo eléctrico para una carga negativa: son radialmente hacia adentro.

Las reglas para dibujar el campo eléctrico son:

A) Las líneas de campo o líneas de fuerza se obtienen de las trayectorias que seguirían las cargas de prueba positiva si se dejaran libremente a la influencia de las fuerzas que ejerce el campo eléctrico.

B) El vector campo eléctrico E es tangente a la línea en cada punto e indica la dirección del campo eléctrico en dicho punto.

C) En todo punto próximo a una carga positiva, el campo eléctrico apunta radialmente alejándose de la carga.

D) En todo punto próximo a una carga negativa, el campo eléctrico apunta radialmente hacia la carga.

E) Las líneas de campo eléctrico comienzan en las cargas positivas y terminan en las negativas (o en el infinito).

F)  Las líneas se dibujan simétricamente saliendo o entrando en la carga.

G) El número de líneas que abandonan una carga positiva o entran en una carga negativa, es proporcional a la carga.

H) La densidad de líneas (número de ellas por unidad de área perpendicular a las mismas) en un punto es proporcional al valor del campo en dicho punto.

I) A grandes distancias de un sistema de cargas, las líneas de campo están igualmente espaciadas y son radiales como si procediesen de una sola carga puntual igual a la carga neta del sistema.

J) No pueden cortarse nunca dos líneas de campo.