¿Qué es un campo electrostático?
Un campo electrostático es un campo invisible que rodea las partículas cargadas eléctricamente. Este campo puede formarse alrededor de dos objetos en la misma vecindad con diferentes cargas eléctricas, o en un solo objeto que está cargado eléctricamente con respecto a su entorno. Una vez formado, el campo electrostático puede ejercer una fuerza sobre otros objetos cargados eléctricamente en las proximidades.
El campo electrostático es un campo vectorial que se define como la fuerza por unidad de carga que una carga puntual estacionaria encontraría en un punto particular del campo. El campo electrostático se simboliza en ecuaciones matemáticas como una letra mayúscula "E". Además, el campo electrostático se mide utilizando la unidad del Sistema Internacional de Unidades (SI) de newtons por coulomb.
La dirección de un campo electrostático es equivalente a la dirección de la fuerza que ejerce sobre una carga puntual positiva. Una carga positiva estacionaria tendrá un campo electrostático apuntando radialmente hacia afuera desde la carga. Por otro lado, una carga negativa tendrá un campo electrostático apuntando radialmente hacia la carga.
Si dos objetos con carga opuesta se encuentran dentro de la misma vecindad, las líneas comenzarán con cargas positivas y terminarán con cargas negativas. La dirección de las líneas en cualquier punto entre los dos objetos indica la dirección en la que actuará la fuerza. Si una carga es positiva, experimentará una fuerza en la misma dirección que el campo. Por otro lado, una carga negativa dentro de un campo electrostático experimentará una fuerza en la dirección opuesta al campo.
El concepto de campo electrostático implica muchas propiedades similares a la fuerza de la gravedad. Una carga puntual dentro de un campo eléctrico uniforme actúa de manera similar a un objeto sobre el cual actúa la fuerza de gravedad. Por lo tanto, el uso de movimiento de proyectiles y ecuaciones cinemáticas también se aplica a una carga puntual dentro de un campo electrostático uniforme.
La Ley de Gauss es un método para calcular campos c electrostáticos. Esencialmente, si tiene una esfera conductora sólida con una carga neta de Q, puede evaluar que el exceso de carga se encuentra en el exterior de la esfera. Por lo tanto, la ley de Gauss afirma que el campo electrostático dentro de la esfera es cero y el campo electrostático fuera de la esfera es lo mismo que una carga puntual con una carga neta de Q. Esta suposición hace que el cálculo de componentes vectoriales de un campo electrostático sea mucho más fácil.