Campos Eléctricos

Published On May-08-2017

Transcripción

Muchos de los componentes utilizados en equipo de audio, tales como los inductores de un micrófono dinámico o los capacitores de un micrófono de condensador, utilizan campos eléctricos y magnéticos para su funcionamiento. Pero, ¿qué es un campo?

En la física, un campo es un modelo que nos permite visualizar las fuerzas que actuarán sobre un objeto dentro de ese campo. Por ejemplo, todo objeto con masa dentro del campo gravitacional de la Tierra, experimentará una fuerza gravitacional. Las cargas eléctricas experimentarán fuerzas dentro un campo eléctrico, así como cargas magnéticas experimentarán fuerzas dentro de un campo magnético. Estudiaremos el concepto de magnetismo más adelante.

Figura 9.13: Visualización típica de un campo eléctrico

Es común utilizar líneas y flechas para representar un campo de cualquier tipo, ya sea magnético, eléctrico o gravitacional (Figura 9.13). Las fuerzas que actúan dentro del campo son magnitudes vectoriales, por lo que las líneas representan su dirección. Por convención, las flechas suelen ir desde las cargas positivas hacia las cargas negativas. La densidad de las líneas representa la fuerza del campo: cuantas más flechas haya en la misma área, mayor es la fuerza del campo que representan.

El campo eléctrico E puede definirse como la relación entre la fuerza electrostática y la carga dentro del campo, por medio de la siguiente fórmula, donde F es la fuerza electrostática ejercida sobre una carga eléctrica q dentro del campo (Figura 9.14).

Figura 9.14: Fórmula del Campo Eléctrico

Ahora bien es posible expresar el campo eléctrico de una segunda manera, si sustituimos la fuerza en la fórmula anterior por la fuerza entre la carga q dentro del campo y la carga Q que genera el campo, utilizando la Ley de Coulomb (Figura 9.15). Simplificamos la expresión, hasta llegar a la fórmula que expresa que el campo eléctrico también puede definirse como unidad de carga sobre unidad de área.

Figura 9.15: Segunda Fórmula del Campo Eléctrico

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