Las Cuatro Interacciones Fundamentales de la Naturaleza y el Campo Eléctrico

Las Interacciones Fundamentales

En la física, existen cuatro interacciones fundamentales que describen todas las fuerzas conocidas en el universo. A continuación, se detallan:

1. Interacción Gravitacional

• Se debe a la propiedad que todos los cuerpos poseen: la masa.
• Las fuerzas gravitacionales son siempre atractivas.
• Poseen un alcance infinito.
• Comparada con las otras interacciones fundamentales, es la más débil.
• Permite explicar el movimiento de los proyectiles, de los planetas, etc.

2. Interacción Eléctrica (Electromagnética)

• Resulta de una propiedad de las partículas subatómicas: la carga eléctrica.
• A diferencia de las fuentes gravitacionales, las fuerzas de origen electromagnéticas pueden ser de atracción o de repulsión.
• Poseen un alcance infinito.
• Son de un orden mucho mayor a las gravitacionales.
• Estas fuerzas explican las uniones químicas y muchos procesos biológicos.

3. Interacción Fuerte

• Es de muy corto alcance ($\approx 10^{-14}$ m).
• Permite explicar la estabilidad de los núcleos atómicos.

Conceptos Clave de la Electrostática

Cargas Eléctricas

Existen dos clases de cargas eléctricas (la carga representa la cantidad de electricidad de un cuerpo) que se denominan positivas y negativas.

• Los cuerpos que poseen el mismo tipo de electrización (positiva o negativa) se repelen.
• Cuando son de distinto tipo se atraen.

La unidad de carga eléctrica es el Culombio ($\text{C}$). Su relación es: $[ ext{q}] = \text{C} = \text{A} \cdot \text{s}$ (Amperio $\times$ Segundo).

Ley de Coulomb

La Ley de Coulomb establece que: "La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las mismas cuando estas se encuentran en reposo".

Campo Eléctrico

Un campo eléctrico es aquella región del espacio donde una carga en reposo experimenta una fuerza de naturaleza eléctrica (debido a la acción de otras cargas eléctricas).

Determinación del Campo Eléctrico

Si queremos determinar si existe un campo eléctrico, debemos colocar en cada punto de la región considerada una carga de prueba puntual y observar si esta experimenta alguna fuerza.

• Si en lugar de esa carga colocamos otra carga de prueba, la fuerza sobre esta será distinta, pero siempre de un valor directamente proporcional al de la carga de prueba.
• Podemos caracterizar un campo eléctrico a partir de la razón (Fuerza/Carga de prueba).