Carga eléctrica y campo electrostático
3. Modelo de Campo
3.1. Campo eléctrico
El siguiente video de Antel Ciencias, se explica el concepto de campo eléctrico, también aclara de qué depende la interacción entre cargas eléctricas (Ley de Coulomb) e introduce la idea de las líneas de campo eléctrico o líneas de fuerza.
Si en un lugar del espacio se desea determinar si hay un campo eléctrico, generado por alguna carga o por un conjunto de cargas eléctricas, se tendría que ver si el espacio se encuentra "distorsionado". En ese lugar se podría colocar una carga de prueba (cuyo valor sea tan pequeño que no afecte el campo que se desea determinar). Si se observa que la carga de prueba experimenta una fuerza de origen eléctrico, significa que en ese lugar hay un campo eléctrico, cuyas características se podrían determinar, como:
![ecuación de campo eléctrico: el vector campo eléctrico es igual al cociente del vector fuerza eléctrica que actúa sobre la carga de prueba, dividido el valor de la carga de prueba.](http://aulas.uruguayeduca.edu.uy/pluginfile.php/178456/mod_book/chapter/14545/2019-03-10_1103%20%281%29.png)
Siendo , el vector campo eléctrico,
la fuerza que actúa sobre la carga de prueba y q0 el valor de la carga de prueba.
La unidad del vector campo eléctrico surge de la propia expresión: N/C (unidad de fuerza Newton dividido la unidad de carga eléctrica Coulomb).
Representación del campo eléctrico en el lugar donde colocamos una carga de prueba positiva:
Si se coloca una carga de prueba negativa, en el mismo lugar que se había colocado la carga positiva, la representación del campo eléctrico en dicho lugar es la que muestra la figura de abajo, observar que el vector campo eléctrico no se ve modificado, aunque si cambie la fuerza eléctrica sobre la carga de prueba:
![carga de prueba negativa sobre la cual actúa una fuerza eléctrica, también está representado el vector campo eléctrico, el mismo tiene igual dirección, pero sentido opuesto al de la fuerza eléctrica.](http://aulas.uruguayeduca.edu.uy/pluginfile.php/178456/mod_book/chapter/14545/2019-03-10_1706_001%20%281%29.png)
Por convención, la carga de prueba se elige positiva, de ese modo en cada punto el vector campo eléctrico tiene igual dirección y sentido que la fuerza eléctrica que actúa sobre la carga de prueba.
En el siguiente video se puede observar cómo se modifica la fuerza que actúa sobre la carga de prueba (recordar que es positiva por convención) al moverla en las proximidades de otra carga (la carga que crea un campo eléctrico a su alrededor es llamada carga fuente). También se observa cómo cambia la situación si son dos cargas de igual signo o de diferente signo, por ejemplo.
A partir del minuto 1:03, se puede visualizar que la representación del vector campo eléctrico no depende de la presencia de la carga de prueba. El campo eléctrico existe en el espacio que rodea a un cuerpo cargado, la carga de prueba se usa como detector, pero si se saca el detector, el campo eléctrico no se modifica en ese lugar. La ecuación que aparece en el minuto 1:50, es la suma de todas las fuerzas que actúan sobre la carga de prueba, aplicando la Ley de Coulomb entre la carga de prueba y cada una de las demás cargas de la distribución, el símbolo que aparece a la derecha de la ecuación
, es el vector unitario (que se estudiará en cursos superiores). En definitiva lo que se obtiene es la misma ecuación vista más arriba, despejada:
![vector unitario](http://aulas.uruguayeduca.edu.uy/pluginfile.php/178456/mod_book/chapter/14545/2019-03-10_1744%20%281%29.png)
![ecuación: la fuerza eléctrica que actúa sobre una carga de prueba es igual al valor de la carga de prueba multiplicado por el campo eléctrico en el lugar donde se encuentra dicha carga.](http://aulas.uruguayeduca.edu.uy/pluginfile.php/178456/mod_book/chapter/14545/2019-03-10_1734%20%281%29.png)
Aclaración: la última expresión matemática que aparece en el video para el campo eléctrico solamente es válida si la distribución de cargas está formada por cargas puntuales.
Video: Campo eléctrico. Autor: Pepenjuto. Licencia Estándar de YouTube. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=6UKxj7cba68.