Representación del campo eléctrico: las líneas de campo

Cualquier campo de fuerzas puede representarse mediante unas líneas imaginarias tangentes al vector intensidad de campo en cada punto, denominadas líneas de campo o líneas de fuerza, que ayudan a visualizar el campo eléctrico en cada región del espacio:

lineas-campo-electrico.PNG

Representación de las líneas de campo debidas a cargas puntuales (Fuente: Wikipedia)

Como estas líneas son tangentes al campo eléctrico, se cumple:

lineas-campo

  • Las líneas de campo muestran la dirección de la fuerza ejercida sobre la carga de prueba positiva situada en cada punto del espacio.
  • Las líneas de campo se dibujan siempre saliendo de las cargas positivas y entrando en las cargas negativas. Por ello, a las cargas positivas se las considera fuentes de campo y a las negativas, sumideros de campo. Cuando tenemos una carga puntual aislada, las líneas de campo comienzan o terminan en el infinito.
  • El número de líneas de campo que atraviesan la unidad de superficie perpendicular a ellas (densidad de líneas de campo) es proporcional al módulo del campo, E. En consecuencia, el campo será más intenso cuanto más próximas estén las líneas entre sí. También implica que el número de líneas de campo que salen o entran en una determinada carga ha de ser proporcional al valor de dicha carga.
  • Las líneas de campo no pueden cortarse nunca, pues supondría la existencia de dos vectores de campo diferentes en dicho punto.

Las líneas de campo para dos cargas puntuales iguales en módulo se representarían de la siguiente manera:

lineas-campo-electrico-dos-cargas.PNG

Fuente: Wikipedia

Observa que si las cargas son distintas se pierde la simetría del campo:

lineas-campo-cargas-diferentes.png

Fuente: Wikipedia

El concepto físico de campo fue introducido por Faraday, quien utilizó las líneas de campo para hacer una representación gráfica de las fuerzas eléctricas que actúan en el espacio que rodea a un cuerpo cargado.

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