Definición de campo eléctrico

En el ámbito de la física, se llama campo al sector espacial en cuyos puntos se define una magnitud física. Eléctrico, por su parte, es aquello vinculado a la electricidad: la fuerza manifestada a través del rechazo o la atracción entre las partículas cargadas.

Campo eléctrico

En este marco, se denomina campo eléctrico a la zona del espacio en cuyos puntos se concreta la definición de la intensidad de una fuerza eléctrica. Los campos eléctricos pueden representarse a través de modelos que se encargan de describir cómo interactúan los sistemas y los cuerpos con propiedades vinculadas a la electricidad.

El origen de un campo eléctrico se encuentra en la alteración que produce una carga eléctrica en el espacio. Esta carga eléctrica modifica las propiedades físicas del espacio, dando lugar al campo eléctrico. Cuando se introduce en el campo en cuestión otra carga, ésta experimenta una fuerza.

El campo eléctrico también puede definirse como la fuerza eléctrica por una unidad de carga. Estos campos se dirigen de manera radial al interior de una carga negativa y hacia fuera de una carga positiva. La dirección siempre se considera como la misma que ejercería la fuerza sobre una carga positiva. Dicho de otro modo: cuando la carga es negativa, el campo eléctrico es entrante y radial; con una carga positiva, en cambio, el campo es saliente y radial.

Un campo eléctrico, en definitiva, surge cuando hay una carga que modifica las propiedades del espacio. El campo representa la relación existente entre esa carga y una nueva carga eléctrica cuando ambas interactúan y ejercen una fuerza.

Una de las bases teóricas en las cuales podemos apoyarnos para entender el concepto de campo eléctrico es la ley de Coulomb, la cual expresa lo siguiente: la magnitud de cada fuerza eléctrica con la cual interactúa un par de cargas determinadas en reposo tiene una relación directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas, pero inversamente proporcional al cuadrado del segmento que existe entre ellas; con respecto a su dirección, la traza la línea que las conecta, y su fuerza puede ser de atracción (si tienen signo opuesto) o de repulsión (si tienen el mismo signo).

De manera convencional, se ha establecido que la ley de Coulomb es la que permite definir la noción de campo eléctrico de la forma más intuitiva posible, ya que al generalizarla da lugar a la expresión del campo entre cargas distribuidas en reposo relativo. Por otro lado, cuando las cargas involucradas se encuentran en movimiento, se vuelve necesario hacer uso de una definición más extensa y formal, para lo cual entran en acción el principio de mínima acción y los cuadrivectores.

El principio de mínima acción, también conocido como de Hamilton o de acción estacionaria pertenece al ámbito de la mecánica relativista y a la clásica y sirve para describir la evolución que atraviesan un campo físico o una partícula en el tiempo mientras se encuentran en movimiento. También existen formulaciones basadas en este principio en el campo de la mecánica cuántica.

Un cuadrivector, por su parte, consiste en un vector de cuatro dimensiones que sirve para la representación de cualquier evento en el espacio tiempo. Uno de los problemas que dio lugar a su concepción fue la imposibilidad de definir de forma absoluta el tiempo que transcurre entre dos puntos para todos los observadores sin tomar en cuenta su estado de movimiento.

Se conoce como líneas de campo o de fuerza a aquéllas que nos sirven para visualizar con mayor claridad el modo en el que varía la dirección de un campo eléctrico cuando se mueve entre dos puntos en el espacio.

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Referencias

Autores: Julián Pérez Porto y Ana Gardey. Publicado: 2016. Actualizado: 2017.
Definicion.de: Definición de campo eléctrico (https://definicion.de/campo-electrico/)

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