1. Definición de campo

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Lo que aquí vamos a exponer no tiene nada que ver con salir al campo un día y hacer una acampada o comida en el campo.

Piensa en la Ley de Gravitación Universal. Con ella se resolvió uno de los grandes enigmas de su tiempo; sin embargo, como la gran mayoría de las grandes teorías e investigaciones, dejaba algunos flecos pendientes. 

En una carta a un amigo, Newton ya hacía constatar su preocupación. Él expresó su inquietud con estas palabras (se trata de una traducción): "Es inconcebible que la materia bruta inanimada pueda, sin la mediación de algo más que no sea material, operar y afectar a otra materia sin mutuo contacto,... Que un cuerpo pueda actuar sobre otro a distancia a través del vacío, sin mediación de algo más mediante lo cual sus acciones y fuerzas puedan entrar en contacto, me parece tan absurdo que no creo que nadie competente pueda creer en ello." 

En definitiva, lo que se debe explicar es cómo es posible que las fuerzas gravitatorias actúen a distancia, sin contacto entre la masa que ejerce la fuerza y la masa sobre la que ésta actúa.

 

La resolución de esta cuestión y otras análogas (como las fuerzas existentes entre cargas eléctricas y entre imanes, que también son a distancia) se desarrolló a lo largo del siglo XIX al introducir la idea de campo.
Pero, ¿qué es un campo? Desde luego, no es un lugar para plantar o divertirse con una merienda. Para los físicos, es una región o zona donde es posible medir cierta magnitud, y que el valor medido dependa exclusivamente del punto considerado.

Si la propiedad mensurada es un número como la temperatura o la presión, se dice que en dicha región del espacio hay un campo escalar. Si, por el contrario, la propiedad en cuestión es vectorial, como fuerza o velocidad, se habla de campo vectorial.

Campo escalar	Campo vectorial
Imagen en COMMONS.WIKIMEDIA de Lucas V. Barbosa bajo licencia CC	Imagen en COMMONS.WIKIMEDIA de Fibonacci bajo licencia CC

 

En el caso de que un campo vectorial sea debido a fuerzas, se denominan campos de fuerzas. (Es rara la película de ciencia ficción relacionada con viajes en el espacio en la que no se hable de campos de fuerzas).

 

Cuando se trata de representar un campo vectorial en un papel, se dibujan líneas de campo. Las líneas de campo son líneas imaginarias que se dibujan de tal forma que el vector que define el campo es tangente a ellas en todos los puntos.

Estas líneas presentan una serie de propiedades:

• Su sentido de recorrido y el vector que representa el campo coinciden en cada punto. (Es decir, las puntas de las flechas indican la dirección del campo).
• Pueden existir líneas cerradas o abiertas.
• El espacio entre cada línea indica el valor del campo. En los puntos o zonas donde las líneas están más juntas o tienden a converger el campo es más intenso, mientras que donde están muy separadas el campo es muy pequeño.
• Las líneas de campo no se pueden cortar, porque si lo hicieran en un punto habría dos valores distintos de intensidad de campo. Si el campo es uniforme (ver apartado 1.3), las líneas de campo son rectas paralelas e igualmente espaciadas. 
• Si las trayectorias de las líneas salen de un punto, al punto de donde proceden se le llama manantial o fuente. Si todas las líneas llegan a un punto, éste se conoce por sumidero.

Puedes entender esto último mejor con el siguiente dibujo:

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Puedes aclararte un poco más con la animación de esta página.