Hemos visto,
según la ley de Coulomb , que la existencia de una carga estática origina una
interacción cuando en las proximidades se sitúa alguna otra carga, de modo que
esta segunda sufre una fuerza dada por dicha ley. El espacio en torno a la
carga ha cobrado una nueva propiedad. De un modo similar a como se define el
campo gravitatorio para dar cuenta de las interacciones que se producen entre
cuerpos con masa, se define el campo eléctrico como una propiedad del espacio
que rodea a un cuerpo cargado, de modo tal que cuando en esa región se sitúa
una carga de prueba q0, dicha carga experimenta una fuerza dada por la ley de
Coulomb. La magnitud campo eléctrico es vectorial y corresponde a la fuerza por
unidad de carga situada en ese punto.
Distribución discreta de cargas
Cuando tenemos una única carga puntual la expresión del campo resulta ser:
Para un conjunto de cargas, lo que se conoce como conjunto discreto de cargas, la suma vectorial produce un campo que, como consecuencia de la superposición viene dado por:
Distribución continua de cargas
En muchas situaciones no se tienen distribuciones discretas
de carga, sino que los puntos donde se encuentran las cargas están tan próximos
entre sí que puede suponerse que se trata de una distribución continua de
cargas. Para poder considerar estos casos, hay que considerar la ley de Coulomb
mediante un paso al límite. Esto nos lleva a considerar el concepto de densidad
de carga.
- En efecto, si consideramos un volumen en el que se encuentra una distribución continua de carga con una carga total q, si consideramos un elemento de volumen D V, la cantidad de carga contenida en ese elemento será D q. De este modo, llamamos densidad volumétrica de carga al cociente
Cuando en el
cuerpo material que tiene la carga existen una y dos dimensiones despreciables
frente a la tercera - es decir, el cuerpo es básicamente superficial o lineal -
se definen respectivamente las densidades superficial y lineal de carga:
2. Densidad superficial de carga
3. Densidad lineal de carga
0 comentarios:
Publicar un comentario