f_t_septima_edicion

24.3 Líneas del campo eléctrico 485
Campos eléctricos
1. Lea el problema, luego trace una figura y escriba en ella
las leyendas pertinentes. Indique las cargas positivas y
negativas a lo largo de las distancias dadas. Las cargas
deber expresarse en coulombs y las distancias en metros.
Recuerde que 1 ¡jlC = 1 X 10-6 C y 1 nC = 1 X 10~9 C.
2. Recuerde que el campo eléctrico E es una propiedad
del espacio que nos permite determinar la fuerza F que
una carga unitaria positiva q experimentaría si estuviera
colocada en un punto determinado del espacio. El
campo existe en un punto en el espacio independientemente
de si esa carga está colocada o no en ese punto.
3. La magnitud del campo eléctrico debido a una sola
carga está dada por:
Como se estudió para las fuerzas, debe tenerse cuidado
de no confundir la naturaleza de una carga (+ o —) con el
signo asignado a los campos eléctricos o a sus componentes.
La dirección del campo E en un punto determinado
coincide con la dirección en la que se movería una carga
de prueba positiva si se le colocara en ese punto.
5. El campo eléctrico resultante debido a cierto número
de cargas se determina mediante la suma vectorial de
los campos eléctricos debidos a cada carga considerada
en forma independiente. Construya un diagrama de
cuerpo libre y realice la suma vectorial por el método
de las componentes.
E = Ej + E 2 + E 3 + . . .
Suma vectorial
E = k = 9 X 109 N • m2/C 2
r
Líneas del campo eléctrico
En sus primeras investigaciones sobre el electromagnetismo, Michael Faraday (1791-1867)
desarrolló un ingenioso sistema para observar los campos eléctricos, el cual consiste en representar
tanto la intensidad como la dirección de un campo mediante líneas imaginarias
denominadas líneas del campo eléctrico.
Las líneas del campo eléctrico son líneas imaginarias trazadas de tal manera
que su dirección en cualquier punto es la misma que la dirección del campo
eléctrico en ese punto.
Por ejemplo, las líneas trazadas radialmente hacia fuera de la carga positiva en la figura 24.3a representan
la dirección del campo en cualquier punto sobre la línea. Las líneas eléctricas próximas
a una carga negativa tendrían una forma radial hacia dentro y estarían dirigidas hacia la carga,
como se advierte en la figura 24-3b. Después veremos que la densidad de estas líneas en cualquier
región del espacio es una medida de la magnitud de la intensidad del campo en esa región.
En general, la dirección del campo eléctrico en una región del espacio varía de un lugar
a otro; por tanto, normalmente las líneas eléctricas son curvas. Por ejemplo, consideremos la
construcción de una línea del campo eléctrico en la región situada entre una carga positiva y
una negativa, como se ilustra en la figura 24.8.
Figura 24.8 La dirección de una línea del campo
campo eléctrico resultante en ese punto.
eléctrico es la misma que la dirección de la intensidad del