Introduccin Campos Elctricos, Campos Magnticos

La familiaridad con el campo vectorial y los campos elctricos y magnticos se incrementar en forma gradual, y cuando finalmente se llegue al puado de ecuaciones generales se requerirn pocas explicaciones adicionales

Entonces, el campo completo de la teora electromagntica se abrir y se podrn aprovechar las ecuaciones de Maxwell para describir:

Propagacin de ondas

Radiacin de las antenas

Efecto peculiar de corrientes superficiales

Guas de ondas

Lneas de transmisin

La atencin se restringir a los campos elctricos estticos en el vaco o espacio libre.

Los resultados tambin sern aplicables al aire y otros gases.

Intensidad de Campo Elctrico

Si ahora se considera una carga en posicin fija, por ejemplo Q1, y se mueve lentamente una segunda carga a su alrededor se nota que en todas partes existe una fuerza sobre esta segunda carga.

A esta segunda carga se le llama carga de prueba Qt.

Se define la intensidad de campo elctrico como el vector fuerza sobre cada unidad de carga positiva de prueba;

Se evitar el uso de la mayora de los subndices, por lo que queda de la siguiente forma:

R es la magnitud del vector R (segmento de recta dirigido desde el punto en donde se localiza la carga puntual Q hasta el punto en el cual se desea conocer E)

aR es un vector unitario

Se localizar arbitrariamente Q1 en el centro de un sistema de coordenadas esfricas;

El vector unitario ar ser entonces el vector unitario radial ar y R ser r

Esto evidencia que el campo slo tiene campo radial y la relacin del inverso al cuadrado de la distancia resulta obvia.

Estas expresiones escritas en coordenadas cartesianas para una carga Q en el origen, y tomando en cuenta que

Dan como resultado:

Esta expresin ya no muestra en forma inmediata la naturaleza simple del campo;

Su complejidad es el precio que se paga por resolver un problema que posee simetra esfrica utilizando un sistema de coordenadas con el que estamos ms familiarizados.

Para una carga Q que no est en el origen del sistema de coordenadas, el campo ya no tiene simetra esfrica (ni simetra cilndrica, a menos que pase sobre el eje z) y en este caso es posible usar las coordenadas rectangulares.

Para una carga Q situada como fuente puntual en r:

La intensidad del campo elctrico en un punto cualquiera r del campo, se calcula:

Dado que las fuerzas de coulomb son lineales, la intensidad de campo elctrico debido a dos cargas puntuales, Q1 en r1 y Q2 en r2, es la suma de las fuerzas sobre Qt causadas por Q1 y Q2 cuando actan individualmente: