24.1.- Concepto de campo

Tanto el campo eléctrico como la fuerza gravitación son ejemplos de fuerzas de acción a distancia. Se puede afirmar que la sola presencia de una masa altera el espacio que lo rodea, y de ese modo produce una fuerza gravitacional sobre otra masa cercana. Esta alteración en  el espacio se describe mediante la introducción  del concepto de campo gravitacional que rodea a todas las masa. Se puede decir que este tipo de campo existe en cualquier región del espacio donde una masa  experimenta una fuerza gravitacional. La intensidad del campo en cualquier punto seria proporcional  a la fuerza que experimenta una masa dada en ese punto. Por ejemplo, en cada punto de la proximidad de la tierra, el campo gravitacional podría representar cuantitativamente con: 

Si g se conoce  en cada punto sobre la tierra, la fuerza F que actuara sobre una masa m dada, situada en un punto, puede detera con esta ecuación.

  Es posible aplicar, asimismo el concepto a los objetos cargado eléctricamente. El espacio que rodea a un objeto cargado se altera en presencia de la carga. Podemos la existencia de un campo electrco en este espacio.

 Se dice que  existe un campo eléctrico de una región del espacio en la que una carga eléctrica experimenta  una fuerza eléctrica.

Esta definición proporciona un aprueba de la existencia de un campo eléctrico. Basta  colocar carga en ese punto. Si se observa una fuerza eléctrica, existe un campo eléctrico en ese punto. Del mismo modo que la fuerza por unidad de la masa constituye una definición cuantitativa de un campo gravitacional, la intensidad de un campo eléctrico puede representarse mediante el concepto de la fuerza por unidad de carga. La intensidad del campo eléctrico E un punto se suele definir en términos de la fuerza que experimenta una caga positiva pequeña +q cuando esta colocado precisamente en ese punto. La magnitud de la intensidad del campo eléctrico esta dada por  E = F/q 

En el sistema métrico, una unidad de la intensidad del campo eléctrico es el Newton por Coulomb (N/C). la unidad de esta definición  radica en que si  se conoce el campo de un punto dado, podemos predecir la fuerza que actuara sobre cualquier carga en ese punto.

  Puesto que la intensidad del campo eléctrico se define en términos de una carga positiva, su dirección de un punto cualquiera es la misma que respondería a la fuerza electroestática sobre una carga positiva en ese mismo punto.

 La dirección de la intensidad del campo eléctrico E en un punto en el espacio es la misma que la dirección en la que una carga positiva se movería si se colocara en ese punto.

 

El campo eléctrico en la vecindad de una carga positiva +Q seria hacia fuera, o alejándose de la carga. En la proximidad de una carga negativa –Q, la dirección del campo seria hacia adentro, o acercándose a la carga.

Cabe recordar que la intensidad del campo  eléctrico es una propiedad asignada al espacio que rodero a un cuerpo cargado. Alrededor de la tierra existe un campo gravitacional, haya o no una masa colocada sobre ella. De forma similar, alrededor de un cuerpo cargado existe un campo eléctrico, haya o no una segunda carga de localizada en el campo. Si una carga se localiza en el campo. Si una carga se coloca en el campo, experimentara una fuerza F dada por:

    

EJEMPLOS: