Campo Eléctrico:

Las cargas no precisan de ningún medio material para

influir entre ellas y por ello las fuerzas eléctricas son

consideradas fuerzas de acción a distancia. En virtud

de ello se recurre al concepto de campo electrostático

para facilitar la descripción, en términos físicos, de la

influencia que una o más cargas ejercen sobre el

espacio que les rodea.

El campo eléctrico representa, en cada punto del

espacio afectado por la carga, una propiedad local

asociada al mismo. Una vez conocido el campo en un

punto no es necesario saber qué lo origina para

calcular la fuerza sobre una carga u otra propiedad

relacionada con él.

Así, si se coloca una carga de prueba en un punto

cualquiera del espacio en donde está definido un

campo eléctrico, se observará la aparición de

atracciones o de repulsiones sobre ella. Una forma de

describir las propiedades de este campo sería indicar

la fuerza que se ejercería sobre una carga

determinada si se trasladara de un punto a otro del

espacio.

Al utilizar la misma carga de prueba es posible

comparar la intensidad de las interacciones entre

ellas.

Se dice que existe un campo eléctrico en un punto si

sobre un cuerpo cargado en dicho punto se ejerce una

fuerza de origen eléctrico.

Dado que la fuerza es una magnitud vectorial, el

campo eléctrico es un campo de vectores cuyas

propiedades quedan determinadas si se especifican el

valor (módulo), la dirección y el sentido de una fuerza

eléctrica.

Cargas eléctricas. La esencia de la electricidad es la carga eléctrica.

Existen dos clases distintas, que se denominan cargas

positivas y negativas. Estas tienes dos cualidades

fundamentales:

Cargas iguales se repelen.

Cargas distintas se atraen.

Las cargas eléctricas no son engendradas ni creadas,

sino que el proceso de adquirir cargas eléctricas

consiste en ceder algo de un cuerpo a otro, de modo

que una de ellas posee un exceso y la otra un déficit

de ese algo (electrones).

Coulomb ideó un método ingenioso para hallar como

depende de su carga la fuerza ejercida por o sobre un

cuerpo cargado.

Para eso se basó en la hipótesis de que si un

conductor esférico cargado se pone en contacto con

un segundo conductor idéntico, inicialmente

descargado, por razones de simetría la carga del

primero se reparte por igual entre ambos

De este modo dispuso de un método para obtener

cargas iguales a la mitad, la cuarta parte, etc., de

cualquier carga dada.

Los resultados de sus experimentos están de acuerdo

con la conclusión de que la fuerza entre dos cargas

puntuales, q y q', es proporcional al producto de éstas.

Ley de Coulomb:

Establece cómo es la fuerza entre dos cargas

eléctricas puntuales, constituye el punto de partida de

la Electrostática como ciencia cuantitativa.

Fue descubierta por Priestley en 1766, y redescubierta

por Cavendish pocos años después, pero fue Coulomb

en 1785 quien la sometió a ensayos experimentales

directos.

La Ley de Coulomb dice que "la fuerza electrostática

entre dos cargas puntuales es proporcional al

producto de las cargas e inversamente proporcional al

cuadrado de la distancia que las separa, y tiene la

dirección de la línea que las une. La fuerza es de

repulsión si las cargas son de igual signo, y de

atracción si son de signo contrario".

Es importante hacer notar en relación a la ley de

Coulomb los siguientes puntos:

a) cuando hablamos de la fuerza entre cargas

eléctricas estamos siempre suponiendo que éstas se

encuentran en reposo (de ahí la denominación de

Electrostática);

b) las fuerzas electrostáticas cumplen la tercera ley de

Newton (ley de acción y reacción); es decir, las fuerzas

que dos cargas eléctricas puntuales ejercen entre sí

son iguales en módulo y dirección, pero de sentido

contrario:

Fq1 → q2 = −Fq2 → q1

Ley de Gauss:

En física la ley de Gauss, también conocida como

teorema de Gauss, establece que el flujo de ciertos

campos a través de una superficie cerrada es

proporcional a la magnitud de las fuentes de dicho

campo que hay en el interior de dicha superficie.

Dichos campos son aquellos cuya intensidad decrece

como la distancia a la fuente al cuadrado. La

constante de proporcionalidad depende del sistema

de unidades empleado.

Se aplica al campo electrostático y al gravitatorio. Sus

fuentes son la carga eléctrica y la masa,

respectivamente. También puede aplicarse al campo

magnetostático.

La ley fue formulada por Carl Friedrich Gauss en 1835,

pero no fue publicado hasta 1867.Es una de los cuatro

ecuaciones de Maxwell, que forman la base de

electrodinámica clásica (las otras tres son la ley de

Gauss para el magnetismo, la ley de Faraday de la

inducción y la ley de Ampère con la corrección de

Maxwell. La ley de Gauss puede ser utilizada para

obtener la ley de Coulomb, y viceversa.

Teorema de Gauss y flujo

Eléctrico:

El concepto de flujo tiene su origen en problemas de

mecánica de fluidos, como una manera de cuantificar

la cantidad de fluido que sale o entra por una

determinada superficie por unidad de tiempo. En

electrostática el flujo no mide nada 'material'; sin

embargo, se puede imaginar que se mide el flujo de

un 'fluido eléctrico'.

Hay que tener cuidado de no llevar la analogía

demasiado literalmente