Campo Eléctrico y Ondas: Conceptos Fundamentales
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Campo Eléctrico
Al igual que ocurre en la interacción gravitatoria, se introduce el concepto de campo eléctrico para explicar la interacción a distancia entre las cargas eléctricas. Se considera que una carga eléctrica Q modifica de algún modo el espacio. A este espacio perturbado por la carga se llama campo eléctrico, y se considera que actúa sobre cualquier otra carga q ejerciendo la fuerza electrostática sobre ella, según establece la ley de Coulomb.
La intensidad de campo eléctrico creado por una carga eléctrica Q en un punto representa la fuerza que actuaría sobre la unidad de carga positiva colocada en dicho punto. Al igual que la interacción gravitatoria, la fuerza electrostática es una fuerza central conservativa. Ello implica que para el campo eléctrico puede definirse una magnitud escalar que sólo depende de la posición, llamada energía potencial eléctrica, tal que el trabajo realizado por la fuerza electrostática para trasladar una carga eléctrica q de un punto A a otro B del campo creado por otra carga Q es igual a la diferencia de valores que toma dicha función escalar entre dichos puntos.
Potencial Eléctrico
El potencial eléctrico a una distancia r de la carga Q creadora del campo representa la energía potencial eléctrica de la unidad de carga positiva colocada a dicha distancia.
Flujo Eléctrico
El flujo eléctrico que atraviesa una superficie cerrada es directamente proporcional a la carga neta contenida en dicha superficie, e inversamente proporcional a la permitividad dieléctrica del medio.
Concepto de Onda
Una onda representa el movimiento de propagación de una perturbación de un punto a otro sin que haya transporte de materia. Hay dos tipos de ondas:
- Mecánicas: Necesitan un medio material para transmitirse.
- Electromagnéticas: No necesitan un medio material para propagarse y se pueden transmitir en el vacío.
Clasificación de las Ondas
Según sus dimensiones:
- Unidimensionales
- Bidimensionales
- Tridimensionales
Según su coincidencia o no entre la dirección de propagación y la propagación de la perturbación:
- Longitudinales
- Transversales
Frentes de Onda
Los frentes de onda es la línea que une todos los puntos que en un mismo tiempo están en idéntico estado de oscilación o perturbación.