Ley de Coulomb y Concepto de Campo eléctrico
Charles Coulomb desarrolló una teoría que llamamos hoy “Ley de Coulomb”. Esta ley trata de la fuerza de interacción entre las partículas electrificadas, las partículas de igual signo se repelen y las de signos diferentes se atraen.
Coulomb utilizó para estudiar estas fuerzas, un equipo que el mismo desarrolló, la balanza de torsión. Este equipo consistía en un mecanismo que calcula la intensidad del torque sufrido por una partícula que sufre repulsión.
“Las cargas eléctricas positivas son atraídas por las cargas eléctricas negativas y las cargas con el mismo símbolo se rechazan” este no es un concepto difícil de comprender, ya ha sido estudiado en los procesos de electrificación.
La ley de Coulomb dice que la intensidad de la fuerza electroestática entre dos cargas eléctricas es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que a ellas las separa.
El Concepto de Campo Eléctrico
Michael Faraday fue el primero a proponer el concepto de campo eléctrico y también contribuyó con otros trabajos para el electromagnetismo, posteriormente este concepto fue mejorado con los trabajos de Maxwell quien fue discípulo de Faraday.
El concepto de campo eléctrico surgió de la necesidad de explicar la acción de fuerzas a distancia. Podemos decir que el campo eléctrico existe en una región del espacio cuando, al colocar una carga eléctrica (q) en esta región, tal carga es sometida a una fuerza eléctrica F.
El campo eléctrico puede ser comprendido como una entidad física que transmite a todo el espacio la información de la existencia de un cuerpo electrificado (Q) y al colocar otra carga (q) en esta región, será constatada la existencia de una fuerza F de origen eléctrico actuando sobre esta carga (q).
Es importante aquí, hacer una analogía entre el campo eléctrico y el campo gravitatorio de un planeta. Alrededor de un planeta, existe un campo gravitatorio debido a su masa, análogo al campo eléctrico que existe en torno de una esfera electrizada.
Nos damos cuenta entonces, de una analogía entre las magnitudes físicas de masa y carga eléctrica, como siendo responsables por generar los campos gravitatorios y eléctricos respectivamente.
Para definir, matemáticamente, el campo eléctrico es necesario definir una magnitud física que lo represente. Esta magnitud es el vector campo eléctrico. Considerando la definición utilizada anteriormente, el vector campo eléctrico está dado por:
E = F/q (recordando que E y F son vectores)
La fuerza F, a la que la carga q queda sometida será atractiva o repulsiva, dependiendo del signo de q.
La dirección del vector campo eléctrico tendrá la misma dirección de la recta que une el punto considerado y la carga generadora (Q).Ya el sentido del vector campo eléctrico, dependiendo del signo de la carga generadora (Q).
El campo eléctrico generado por una carga eléctrica (Q) positiva es de alejamiento y el campo eléctrico generado por una carga eléctrica (Q) negativa es de aproximación. El sentido del campo eléctrico independe del símbolo de la carga (q) que sufre la acción de la fuerza F.