Campo eléctrico

Se denomina campo eléctrico al espacio que rodea una carga eléctrica siendo este un campo de fuerzas por que dicha carga ejerce una fuerza sobre cualquier otra carga que se coloca en dicho espacio.

Se  habla de campo para designar la intensidad E del mismo. Sea q la carga creadora del campo. Situando una carga q´ a una distancia r de q, se  observará que sobre q´ actúa cierta fuerza . El campo, o fuerza referida a la unidad de carga, existente en el punto indicado, tendrá el valor de:

Teniendo en cuenta la expresión de , dada por la ley de Coulomb:

El campo E será un vector de la misma dirección que la fuerza ejercida sobre una carga positiva y de la dirección opuesta a la que actuaría sobre una carga negativa colocando en un punto considerado.

Si existen varias cargas eléctricas y se quiere estudiar el campo resultante de la acción simultánea de todas ellas, bastará sumar vectorialmente los distintos campos que, aisladamente, crearían las cargas presentes.

Para representar el campo eléctrico se utilizan las líneas de fuerza o líneas de campo. Una línea de fuerza representa la trayectoria que seguiría una pequeña carga positiva de prueba abandonada libremente en el campo. Estas están trazadas de tal modo que, en todo punto, presenten la misma dirección que el vector campo.

El sentido de las líneas de fuerza es  determinado  por convenio:

Las líneas salen de los cuerpos cargados positivamente y van hacia los cargados negativamente.

Por ejemplo:

Si se trata del campo eléctrico creado por una carga positiva  las líneas de fuerza serán rectas radiales que parten de q y se pierden hacia el infinito (figura A). En cambio, el campo producido por una carga negativa  tiene líneas de fuerza radiales que proceden del infinito y mueren en la carga (figura B). Las líneas de fuerza del campo de dos cargas enfrentadas,  y , nacen en la primera y mueren en la segunda, si bien algunas se alejan hasta distancias muy grandes.

En un campo eléctrico no pueden existir líneas de fuerza cerrada. Si las líneas de fuerza son finitas, tienen siempre un comienzo y un extremo.