Física

1. Líneas de campo eléctrico
y líneas equipotenciales.

2. Intensidad de campo eléctrico.
Un cuerpo cargado, modifica las propiedades
del espacio que lo rodea (Sears & Zemansky,
2013). A dicha modificación, que representa el
efecto físico de una configuración particular de
cargas, se le conoce como campo eléctrico.
Este campo interactúa con las cargas
eléctricas dentro de él, ejerciendo una fuerza
eléctrica sobre ellas.

3. Intensidad de campo eléctrico.
El campo eléctrico se define como la fuerza ejercida por carga unitaria: 𝐸 =
𝐹
𝑞
(𝐸𝑐. 1)
Donde 𝐸 es el campo eléctrico cuyas unidades son N/C, 𝐹 es la fuerza en
Newton (N) y 𝑞 es la magnitud de la carga eléctrica en Coulomb (C).
También se puede calcular la magnitud del campo eléctrico provocado por la
carga puntual a una distancia r de dicha carga, mediante la expresión: 𝐸 =

4. Líneas de campo eléctrico.
Una línea de campo eléctrico es una recta o curva imaginaria trazada a través de una región del
espacio, de modo que sea tangente a cualquier punto que esté en la dirección del vector del
campo eléctrico en dicho punto (Sears & Zemansky, 2013).

5. Propiedades de las líneas de campo eléctrico.
 Las líneas de campo eléctrico indican la dirección del campo eléctrico; el
campo apunta en la dirección tangente a la línea de campo en cualquier
punto, figura a).
 El campo eléctrico, E, es proporcional al número de líneas que atraviesan un
área unitaria perpendicular a las líneas, figura b).

6. Propiedades de las líneas de campo eléctrico.
 Las líneas de campo eléctrico empiezan en las cargas positivas y terminan en
las cargas negativas; el número de líneas que empiezan o terminan es
proporcional a la magnitud de la carga figura c).
 Las líneas de campo nunca se cruzan.

7. Líneas equipotenciales.
Una línea equipotencial o, en el caso de tres dimensiones, superficie equipotencial, es
una superficie en la que todos los puntos que se encuentran sobre ella están al mismo
potencial.
Las superficies equipotenciales siempre deben ser perpendiculares a las líneas de
campo eléctrico que pasan a través de ellas.

8. Ejercicio resuelto.
Dos cargas puntuales están separadas por una distancia de 10.0 cm. Una
tiene una carga de -25µC y la otra de +50µC. Determine la magnitud y la
dirección del campo eléctrico en un punto P, entre las dos cargas, que está a
2.0 cm a partir de la carga negativa.

9. Ejercicio resuelto.
Solución:
Se calcula primero el campo generado por cada carga en el punto P, usando la (Ec.2).
𝐸1 =
𝑘𝑞1
𝑟1
2 =
(9𝑥109 𝑁𝑚2
𝐶2 )(25𝑥10−6
𝐶)
(0.02𝑚)2
=
225000
𝑁𝑚2
𝐶
0.0004 𝑚2
= 𝟓. 𝟔𝟐𝟓𝒙𝟏𝟎𝟖
𝑵
𝑪
, 𝒅𝒊𝒓𝒊𝒈𝒊𝒅𝒐 𝒉𝒂𝒄𝒊𝒂 𝒒𝟏.
𝐸2 =
𝑘𝑞2
𝑟2
2 =
(9𝑥109 𝑁𝑚2
𝐶2 )(50𝑥10−6𝐶)
(0.08𝑚)2
=
450000
𝑁𝑚2
𝐶
0.0064 𝑚2
= 𝟕. 𝟎𝟑𝟏𝒙𝟏𝟎𝟕
𝑵
𝑪
, 𝒅𝒊𝒓𝒊𝒈𝒊𝒅𝒐 𝒉𝒂𝒄𝒊𝒂 𝒒𝟏.
Luego, E1 y E2 se suman ya que tienen la misma dirección:
𝐸𝑇 = 𝐸1 + 𝐸2 = 5.625𝑥108
𝑁
𝐶
+ 7.031𝑥107
𝑁
𝐶
= 𝟔. 𝟑𝟐𝟗𝒙𝟏𝟎𝟖
𝑵
𝑪
, 𝒅𝒊𝒓𝒊𝒈𝒊𝒅𝒐 𝒉𝒂𝒄𝒊𝒂 𝒒𝟏.