Menu

Electricitat
Corrent elèctric

Què és un camp elèctric? Concepte, definició i fórmula

Què és un camp elèctric? Concepte, definició i fórmula

En física, el camp elèctric és un camp de força generat en l'espai per la presència d'una o més càrregues elèctriques o un camp magnètic variable en el temps. Juntament amb el camp magnètic constitueix el camp electromagnètic, responsable de la interacció electromagnètica.

Introduït per Michael Faraday, el camp elèctric es propaga a la velocitat de la llum i exerceix una força sobre qualsevol objecte carregat elèctricament.

Si es genera només per la distribució estacionària de la càrrega d'espai, el camp elèctric es diu camp electrostàtic i és conservador.

Per mesurar l'electrificació d'un cos s'utilitza un instrument anomenat electroscopi.

L'electricitat estàtica també genera un camp elèctric. En aquest cas, és un camp elèctric estàtic que és el camp de força generat per la repulsió i atracció de càrregues positives i negatives fixes en l'espai.

Fórmula de camp elèctric

La fórmula de camp elèctric (E) en un punt P generat per una càrrega elèctrica puntual q1 és:

fórmula de la intensitat de camp elèctric

on:

  • E és el vector de la intensitat de camp elèctric que indica la magnitud i direcció de camp.
  • q1 és el valor de la càrrega mida. La unitat de càrrega elèctrica en el sistema internacional d'unitats és el Coulomb.
  • K és la constant electrostàtica que depèn del mitjà. el valor de k a el buit és de 9 · 10⁹ Nm² / C.
  • r és la distància des de la càrrega a el punt on es mesura el camp elèctric.
  • ur és un vector unitari que va des de la càrrega font cap al punt P.

En el sistema internacional d'unitats de mesura es mesura en newtons per coulomb (N / C), o en volts per metre (V / m).

El camp elèctric també es pot calcular per a una distribució contínua de càrrega. En aquest cas es calcula realitzant la suma vectorial dels camps generats per cada càrrega elèctrica. No obstant això, pel fet que és difícil de calcular resulta més senzill utilitzar la llei de Gauss.

Un cop conegut el vector de camp elèctric es pot calcular la força que aquest camp exerceix sobre una càrrega testimoni que se situï en P:

fórmula de la força d'un camp elèctric

Per tant, si la càrrega testimoni és positiva, la força que fa el camp serà paral·lela a camp. Per contra, si la càrrega situada en un determinat punt és negativa la força serà en sentit oposat a camp.

Què són les línies d'un camp elèctric?

Les línies de camp són línies imaginàries que descriuen la trajectòria que descriuria una càrrega positiva situada lliurement en un punt per passar d'aquest punt a un altre dins d'un camp elèctric.

Línies d'un camp elèctric

Llei de Coulomb

A partir d'aquestes evidències experimentals dels camps elèctrics, Charles Augustin de Coulomb va formular la llei de Coulomb. La llei de Coulomb quantifica la força elèctrica d'atracció i repulsió de càrregues elèctriques situades a una determinada distància.

A partir d'aquesta llei es pot afirmar que un cos carregat elèctricament produeix un camp en l'espai circumdant tal que, si s'introdueix una càrrega puntual, es veu afectada per l'efecte d'una força, anomenada força de Coulomb.

Autor:
Data de publicació: 6 d’octubre de 2021
Última revisió: 6 de setembre de 2021