Carga eléctrica y campos eléctricos — Física, 14–17
La carga eléctrica es una propiedad que hace que los objetos se atraigan o se repelan eléctricamente. Un campo eléctrico describe la fuerza que sentiría una carga en cada lugar, incluso antes de colocar allí otra carga.
Un campo alrededor de la carga
Las cargas positivas y negativas se atraen, mientras que las del mismo signo se repelen. En vez de describirlo como un tirón invisible que actúa instantáneamente a distancia, la física usa un campo eléctrico: un mapa de la fuerza disponible alrededor de una carga. La dirección del campo es la que seguiría una pequeña carga de prueba positiva.
Por qué se introdujeron los campos
Las fuerzas entre cargas separadas son difíciles de imaginar como contacto directo, pero su intensidad cambia con la distancia. La idea de campo asigna un valor medible a cada punto del espacio, de modo que la carga fuente se estudia aparte de la carga que siente la fuerza. También facilita las predicciones con varias cargas.
Ejemplo resuelto
Una carga positiva crea un campo de 200 N/C en un punto situado a 0,5 m. Allí se coloca una pequeña carga positiva de 0,003 C. La fuerza es F = qE = 0,003 × 200 = 0,6 N. Como ambas cargas son positivas, la fuerza apunta alejándose de la carga fuente. Una carga de prueba negativa sentiría 0,6 N en la dirección contraria.
El error habitual
Un error común es dibujar todas las flechas del campo alejándose de la carga. Parece sencillo porque una flecha puede interpretarse como “lo que hace la carga”. Por convenio, la dirección del campo es la fuerza sobre una carga de prueba positiva: las flechas salen de las cargas positivas y entran en las negativas.
Dónde se usa
Las impresoras de inyección dirigen diminutas gotas cargadas mediante campos eléctricos para formar letras. Los pulverizadores electrostáticos cargan las gotas para atraerlas hacia la carrocería de un coche y reducir el desperdicio. Los rayos, las fotocopiadoras y los condensadores también dependen de campos eléctricos, aunque sus diseños son distintos.
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