En física, el campo eléctrico es un campo de fuerza generado en el espacio por la presencia de una o más cargas eléctricas o un campo magnético variable en el tiempo. Junto con el campo magnético constituye el campo electromagnético, responsable de la interacción electromagnética .
Introducido por Michael Faraday, el campo eléctrico se propaga a la velocidad de la luz y ejerce una fuerza sobre cualquier objeto cargado eléctricamente.
Si se genera solo por la distribución estacionaria de la carga espacial, el campo eléctrico se llama campo electrostático y es conservador.
Para medir la electrificación de un cuerpo se utiliza un instrumento llamado electroscopio.
La electricidad estática también genera un campo eléctrico. En este caso, es un campo eléctrico estático que es el campo de fuerza generado por la repulsión y atracción de cargas positivas y negativas fijas en el espacio.
Fórmula del campo eléctrico
La fórmula del campo eléctrico (E) en un punto P generado por una carga eléctrica puntual q1 es:
donde:
- E es el vector de la intensidad del campo eléctrico que indica la magnitud y dirección del campo.
- q1 es el valor de la carga medida. La unidad de carga eléctrica en el sistema internacional de unidades es el Coulomb.
- K es la constante electrostática que depende del medio. el valor de k al vacío es 9·109 Nm2/C.
- r es la distancia desde la carga al punto donde se mide el campo eléctrico.
- ur es un vector unitario que va desde la carga fuente hacia el punto P.
En el sistema internacional de unidades de medida se mide en newtons por culombio (N / C), o en voltios por metro (V / m).
El campo eléctrico también se puede calcular para una distribución contínua de carga. En este caso se calcula realizando la suma vectorial de los campos generados por cada carga eléctrica. Sin embargo, debido a que es difícil de calcular resulta más sencillo utilizar la ley de Gauss.
Una vez conocido el vector del campo eléctrico se puede calcular la fuerza que dicho campo ejerce sobre una carga testigo que se sitúe en P:
Por lo tanto, si la carga testigo es positiva, la fuerza que ejerce el campo será paralela al campo. Por el contrario, si la carga situada en un determinado punto es negativa la fuerza será en sentido opuesto al campo.
¿Qué son las líneas de un campo eléctrico?
Las líneas de campo son líneas imaginarias que describen la trayectoria que describiría una carga positiva situada libremente en un punto para pasar de este punto a otro dentro de un campo eléctrico.
Ley de Coulomb
A partir de estas evidencias experimentales de los campos eléctricos, Charles Augustin de Coulomb formuló la ley de Coulomb. La ley de Coulomb cuantifica la fuerza eléctrica de atracción y repulsión de cargas eléctricas situadas a una determinada distancia.
A partir de esta ley se puede afirmar que un cuerpo cargado eléctricamente produce un campo en el espacio circundante tal que, si se introduce una carga puntual, se ve afectada por el efecto de una fuerza , denominada fuerza de Coulomb.