1. Intensidad de campo electrostático

Como estudiaste en el tema 1, de acuerdo con la ley de Coulomb, dos partículas interaccionan si poseen carga eléctrica. La carga eléctrica es la magnitud activa si quieres estudiar la interacción eléctrica mediante un campo electrostático.


Imagen 2. Elaboración propia

Cualquier partícula de carga , situada en un punto de una región del espacio, modifica el espacio que le rodea, de tal modo que al colocar otra partícula de carga , a una distancia de , ésta sufre la acción de una fuerza dada por:

y si el medio en que se encuentran es el vacío,

Si asocias un vector a cada punto del espacio has definido un campo de fuerzas, el campo electrostático.

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La intensidad de campo del campo electrostático, , es por definición:

, y se mide en el SI en N/C

Si el campo lo crea una carga , en el vacío, la intensidad de campo será:


que indica cómo es directamente proporcional a la carga , creadora del campo, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.


Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto

Un protón se encuentra en el origen de un sistema de coordenadas. ¿Cuál es el valor de la intensidad de campo del campo electrostático en el punto situado a 2 metros en el eje X?

Imagen 3. Elaboración propia.

La intensidad de campo del campo electrostático suele nombrarse como "campo electrostático" o "campo eléctrico".

Dato: qprotón = 1,6·10-19 C; k = 9∙109 Nm2C-2


¿Cuál es la fuerza que actúa sobre un electrón situado en ese punto? ( qelectrón = -qprotón)


Puedes ver en la animación, la relación entre la fuerza electrostática que ejerce una carga sobre una carga de prueba situada en un punto del campo y el valor de la intensidad de campo en el punto P.

Pulsa sobre la carga o sobre el punto y podrás ver cómo el vector fuerza y el vector intensidad de campo tienen la misma dirección y sentido y sólo cambian en su módulo. Repítelo para la carga negativa y observa cómo ahora la fuerza es atractiva y el campo apunta hacia la carga q.

Apunta los valores de la fuerza y la intensidad de campo en cuatro puntos distintos en cada caso y comprueba que la carga de prueba qo es 1,6·10-19 C (la del protón).


Animación 1. Jesús Peñas Cano-Educaplus. Creative commons.
Icono de IDevice de pregunta AV - Pregunta de Elección Múltiple

Una partícula cargada con una carga crea a 5 m, en el vacío, un campo electrostático de 0,2 N/C. El valor de es:

       
5,56·10-9 C
5,56·10-10 C
5,56·109 C
5,56·1010 C