¿Qué es una Línea de Campo Eléctrico?
Las líneas de campo eléctrico son una forma excelente de visualizar los campos eléctricos. Fueron introducidas por primera vez por el propio Michael Faraday.
Se traza una línea de campo tangencial a la red en un punto. Así, en cualquier punto, la tangente a la línea de campo eléctrico coincide con la dirección del campo eléctrico en ese punto. En segundo lugar, la densidad relativa de las líneas de campo alrededor de un punto corresponde a la intensidad relativa (magnitud) del campo eléctrico en ese punto. En otras palabras, si se ven más líneas de campo eléctrico en las proximidades del punto A que en las del punto B, entonces el campo eléctrico es más intenso en el punto A.
Propiedades de las Líneas de Campo Eléctrico
- Las líneas de campo nunca se cruzan entre sí.
- Las líneas de campo son perpendiculares a la superficie de la carga.
- La magnitud de la carga y el número de líneas de campo son proporcionales entre sí.
- El punto de inicio de las líneas de campo está en la carga positiva y termina en la carga negativa.
- Para que las líneas de campo comiencen o terminen en el infinito, debe utilizarse una sola carga.
Atracción y Repulsión de Líneas de Campo Eléctrico
Las líneas de campo eléctrico siempre se alejan de una carga positiva y se dirigen hacia un punto negativo. De hecho, los campos eléctricos se originan en una carga positiva y terminan en una carga negativa.
Además, las líneas de campo nunca se cruzan. Si lo hacen, implica que hay dos direcciones para el campo eléctrico en ese punto. Pero esto es imposible ya que los campos eléctricos se suman vectorialmente en cualquier punto y recordemos que «Una línea de campo se traza tangencialmente al campo eléctrico neto en un punto». Por tanto, las líneas de campo eléctrico nunca pueden intersecarse entre sí.
Como ya se ha dicho, las líneas de campo son una excelente forma de visualizar los campos eléctricos. Casi se puede sentir la atracción entre cargas distintas y la repulsión entre cargas iguales, como si intentaran alejarse la una de la otra.
Volviendo a nuestro ejemplo inicial de carga estática en el cabello, la dirección en la que se levanta el cabello cargado traza las líneas del campo eléctrico local. Las cargas en el cabello ejercen fuerzas sobre el mechón de cabello mientras intentan filtrarse al espacio circundante sin carga. El cabello se alinea en consecuencia de modo que no actúe ninguna fuerza neta sobre él y, sin darse cuenta, traza las líneas del campo eléctrico.
Reglas para Dibujar Líneas de Campo Eléctrico
A continuación se indican las reglas para dibujar líneas de campo eléctrico:
- La línea de campo comienza en la carga y termina en la carga o en el infinito.
- Cuando el campo es más intenso, las líneas de campo están más próximas entre sí.
- El número de líneas de campo depende de la carga.
- Las líneas de campo nunca deben cruzarse.
- El campo eléctrico y la línea de campo eléctrico son tangentes en el punto por el que pasan.