Líneas eléctricas de fuerza

Si una unidad de carga positiva de libre movimiento se coloca en un campo eléctrico, experimentará una fuerza debido a la cual la unidad de carga positiva se moverá a lo largo de un camino particular. La carga positiva de la unidad puede colocarse en diferentes posiciones en el campo y la carga positiva de la unidad seguirá diferentes caminos cuando se coloque en diferentes posiciones. Los caminos por los que la unidad de carga positiva se moverá debido a la fuerza electrostática en el campo se llaman líneas eléctricas de fuerza.

Consideramos la dirección de las líneas eléctricas de fuerza como la dirección del movimiento de la unidad de carga positiva en el campo. Representamos la dirección de las líneas de fuerza con puntas de flecha.

Tomemos una carga negativa del culombio Q. Además, pongamos una unidad de carga positiva en un punto del campo de carga Q.

De acuerdo con Ley de Coulombes…la unidad de carga positiva experimentará una fuerza de atracción, hacia el centro de dicha carga negativa.

Si la unidad de carga positiva es libre de moverse, se moverá hacia la carga Q, a lo largo de la línea recta que une el centro de la unidad de carga positiva y el centro de dicha carga negativa.

La línea a lo largo de la cual la unidad de carga positiva se mueve hacia dicha carga negativa, se define como una línea de fuerza eléctrica. Si colocamos la unidad de carga positiva en cualquier otro lugar del campo, la línea de fuerza se creó a lo largo de ese nuevo punto.

Ahora, tomemos una carga positiva de + Q coulomb. Colocamos una carga positiva de la unidad en un punto del campo.

De acuerdo con la ley de Coulombs, la unidad de carga positiva experimentará una fuerza repulsiva.

Como la unidad de carga positiva es libre de moverse, que se alejará a lo largo de la línea recta que une el centro de la unidad de carga positiva y la mencionada carga positiva. La línea a lo largo de la cual la unidad de carga positiva se aleja de dicha carga positiva es una línea de fuerza eléctrica. Del mismo modo, si colocamos la unidad de carga positiva en cualquier otro lugar del campo, la línea de fuerza se creó a lo largo de ese nuevo punto.

Ya que, podemos colocar una unidad de carga positiva, en un número infinito de puntos en el campo eléctricoteóricamente habrá un número infinito de líneas de fuerza creadas en el campo de una carga eléctrica. Pero matemáticamente, para representar la influencia de la carga eléctrica en el campo, el número total de líneas de fuerza emanadas de una carga eléctrica se toma como igual al valor de la carga eléctrica medida en el culombio. Eso significa que una carga Q Coulomb emana Q número de líneas de fuerza que la rodean.


Ahora, pongamos un objeto de carga positiva de + Q Coulomb y un objeto de carga negativa de Q Coulomb uno al lado del otro como se muestra, abajo. Coloquemos una unidad de carga positiva en cualquier punto entre estos dos objetos cargados. La unidad de carga positiva experimentará una fuerza de atracción por el objeto de carga negativa y una fuerza de repulsión por el objeto de carga positiva. Debido a la influencia de la fuerza de atracción y repulsión, la unidad de carga positiva se moverá a lo largo de una línea curva desde el centro del objeto cargado con + Q hasta el centro del objeto cargado con Q. Considerando otras líneas de fuerzas, podemos dibujar el campo eléctrico como abajo.

Ahora, pongamos dos objetos de carga positiva de + Q Coulomb uno al lado del otro, como se muestra a continuación. Coloquemos una unidad de carga positiva en cualquier punto de cualquiera de los objetos cargados. La unidad de carga positiva experimentará una fuerza de repulsión por la carga + Q en la que se coloca la unidad de carga positiva. La unidad de carga positiva también experimenta otra fuerza de repulsión por la carga + Q cercana. Debido a la influencia de estas dos fuerzas de repulsión de ambos lados, la unidad de carga positiva se alejará de ambas cargas + Q, como se muestra a continuación. Considerando otras líneas de fuerzas, podemos dibujar el campo eléctrico como se muestra a continuación.

Propiedades de las líneas eléctricas de fuerza

1. Cada uno líneas eléctricas de fuerza se imagina conceptualmente que no tiene existencia física.
2. El número total de líneas de fuerza emanadas de un cuerpo de carga es igual a la carga del cuerpo medida en Coulomb.
3. Cada línea de fuerza eléctrica se origina a partir de la carga positiva y termina en la carga negativa.
4. Una tangente dibujada en cualquier punto de una línea de fuerza eléctrica, indica la dirección del campo eléctrico en ese punto del campo.
5. Cada línea de fuerza eléctrica emana normalmente de la superficie del cuerpo de carga.
6. Las líneas de fuerza eléctrica sólo pueden contraerse longitudinalmente.
7. Las líneas de fuerza eléctrica pueden expandirse lateralmente.
8. No hay dos líneas eléctricas de fuerza que se crucen entre sí.
9. Las líneas eléctricas de fuerza en la misma dirección se repelen entre sí.
10. Las líneas eléctricas de fuerza en dirección opuesta se atraen entre sí.
11. No puede existir ninguna línea de fuerza dentro del conductor.