4. Campo eléctrico de una distribución de cargas puntuales

Ya sabes calcular el campo que crea una carga puntual.

¿Y si hay más de una?

Importante

Pues lo lógico sería que el campo creado por varias cargas sea la suma de los campos creados por cada una. Esto no es ni más ni menos lo que se conoce por principio de superposición. Este principio, de manera más formal se podrá enunciar así:

El campo eléctrico creado por un conjunto de cargas puntuales en un punto es igual a la suma de los campos que crearían en ese punto cada una de la cargas por separado.

Imagen de Juan Carlos Collantes en INTEF. CC

La figura representa esto para un ejemplo de tres cargas puntuales (dos negativas y una positiva). Los vectores en negro serían los campos creados por cada una de las cargas, el vector azul corresponde a la suma de los otros tres.

Caso práctico

Dos cargas puntuales iguales están separadas por una distancia d. a) ¿Es nulo el campo eléctrico total en algún punto? Si es así, ¿cuál es la posición de dicho punto? b) Repita el apartado anterior suponiendo que las cargas fueran de distinto signo.

Retroalimentación

a) El campo eléctrico sólo puede ser cero en los puntos en los que ambos vectores sean iguales y de sentido contrario. En el caso en que las cargas sean del mismo signo esto sólo puede ocurrir en medio del segmento que las une. En la figura, se representa el caso de dos cargas negativas. Si las cargas fueran positivas todo sería igual pero invirtiendo todos los sentidos de los campos.

campo 2 cargas

Imagen en Wikimedia Commons de Juancarcole bajo licencia CC

b) Si las cargas son iguales pero de signo contrario, el campo no puede anularse en ningún punto. En los puntos del segmento que une ambas cargas, los campos tendrán el mismo sentido y dirección y no se anularán. Recuerda el campo depende de la distancia. Si nos situamos a la izquierda de la primera carga o a la derecha de la segunda, los campos tendrán sentidos opuestos pero siempre tendrán diferentes valores porque las distancias serán diferentes. Por lo tanto, tampoco se anula el campo total.

Imagen en Wikimedia Commons de Juancarcole bajo licencia CC

Ni que decir tiene que, fuera de la recta que une ambas cargas el campo no puede ser cero puesto que ambos vectores formarán siempre un ángulo distinto a 180º y nunca se anularían.