Definición de Campo Eléctrico

Definición de campo eléctrico:

El campo eléctrico (región del espacio en la que interactúa la fuerza eléctrica) es un campo físico que se representa por medio de un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.^[1] Se puede describir como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor sufren los efectos de una fuerza eléctrica dada por la siguiente ecuación:

Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas eléctricas como en campos magnéticos variables. Las primeras descripciones de los fenómenos eléctricos, como la ley de Coulomb, solo tenían en cuenta las cargas eléctricas, pero las investigaciones de Michael Faraday y los estudios posteriores de James Clerk Maxwell permitieron establecer las leyes completas en las que también se tiene en cuenta la variación del campo magnético.

Esta definición general indica que el campo no es directamente medible, sino que lo que es observable es su efecto sobre alguna carga colocada en su seno. La idea de campo eléctrico fue propuesta por Faraday al demostrar el principio de inducción electromagnética en el año 1832.

Comparación entre campo eléctrico y gravitatorio

Intensidad del campo gravitatorio terrestre. Es la fuerza con que la Tierra atrae a la unidad de masa situada en ese punto. Masa de la Tierra: 5,98 x 10²⁴ Kg. Radio de la Tierra: 6,67 x 10⁶ m Campo eléctrico: es la perturbación que un cuerpo produce en el espacio que lo rodea por el hecho de tener carga eléctrica. La intensidad de campo eléctrico en un punto del espacio es la fuerza que actuaría sobre la unidad de carga positiva situada en ese punto.

Diferencias entre campo eléctrico y campo gravitatorio:

Campo eléctrico: las fuerzas eléctricas pueden ser atractivas (entre cargas de signos opuestos) o repulsivas (entre cargas del mismo signo). Las líneas de campo siempre se originan en las cargas positivas y terminan en las cargas negativas. La constante k varía de un medio a otro, es decir, el campo eléctrico depende del medio en el que actúa. En el vacío k = .

Campo gravitatorio: las fuerzas gravitatorias siempre son atractivas. Las líneas de campo siempre señalan a la masa que lo crea. La constante G es universal, es decir, el campo gravitatorio no depende del medio en el que actúa. El valor de k es mucho mayor que el de G (si ambas constantes se expresan en unidades SI). Este hecho implica que a nivel atómico y molecular, la interacción eléctrica es mucho más intensa que la gravitatoria. En cambio, la gran intensidad de las fuerzas eléctricas hace que exista un fuerte equilibrio de cargas positivas y negativas en los cuerpos y que, a grandes distancias, la fuerza gravitatoria entre los cuerpos predomine sobre las fuerzas eléctricas.

Líneas del campo eléctrico: El campo eléctrico se representa gráficamente mediante las llamadas líneas de campo o líneas de fuerza, las cuales tienen la misma dirección que el vector campo de cada punto. Propiedades: son abiertas, salen siempre de las cargas positivas o del infinito y terminan en el infinito o en las cargas negativas. El número de líneas que salgan de una carga positiva o entren en una carga negativa debe ser proporcional a dicha carga. Las líneas de campo no pueden cortarse. De lo contrario, en el punto de corte existirían 2 vectores campo distintos. Si el campo es uniforme, las líneas de campo son rectas paralelas.

Calor específico: Cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa de una sustancia en un grado. En el Sistema Internacional de unidades, el calor específico se expresa en julios por kilogramo y kelvin; en ocasiones también se expresa en calorías por gramo y grado centígrado

Calor latente de cambio de estado: Calor intercambiado por 1 kg de sustancia cuando cambia de estado, sin modificar su temperatura

Intensidad del campo eléctrico

Decimos que en una determinada región del espacio existe un campo eléctrico si al introducir una carga q' denominada carga testigo o carga de prueba sufre la acción de una fuerza eléctrica. Dicha carga siempre se considera positiva por convenio.

La unidad de intensidad del campo eléctrico en el Sistema Internacional (S.I.) es el newton por culombio (N/C).