¿Qué es la calculadora de campo eléctrico?
Esta herramienta calcula la magnitud del campo eléctrico que genera una única carga puntual a una distancia determinada. Se basa en la ley de Coulomb expresada en forma de campo, \(E = kQ/r^{2}\), y el resultado se da en newtons por culombio (N/C), una unidad numéricamente idéntica a los voltios por metro (V/m). Es física universal, así que sus resultados son válidos en cualquier lugar.
Cómo utilizarla
Introduce la carga fuente Q en culombios (puedes usar valores como 0,000001 para 1 µC) y la distancia r en metros desde la carga hasta el punto donde quieres conocer el campo. Pulsa calcular para ver la intensidad del campo. Una carga positiva produce un campo positivo (que apunta hacia fuera), mientras que una carga negativa da un valor negativo, lo que indica que el campo apunta hacia la carga.
La fórmula explicada
El campo eléctrico de una carga puntual disminuye con el cuadrado de la distancia: $$E = \frac{kQ}{r^{2}}$$ Aquí \(k \approx 8{,}9876 \times 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^{2}/\text{C}^{2}\) es la constante de Coulomb, Q es la carga en culombios y r es la distancia de separación en metros. Si duplicas la distancia, el campo se reduce a la cuarta parte de su valor.
Ejemplo resuelto
Para una carga de \(Q = 1 \times 10^{-6}\ \text{C}\) (1 µC) a \(r = 1\ \text{m}\): $$E = \frac{8{,}9876 \times 10^{9} \times 1 \times 10^{-6}}{1^{2}} \approx 8{.}987{,}55\ \text{N/C}$$ A \(r = 2\ \text{m}\) el campo baja hasta unos 2.246,89 N/C, es decir, una cuarta parte de la intensidad.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son las unidades de E? Newtons por culombio (N/C), equivalentes a voltios por metro (V/m).
¿Por qué mi resultado es negativo? Una carga fuente negativa genera un campo dirigido hacia la propia carga; el signo indica la dirección a lo largo de la línea radial.
¿Funciona con distancia cero? No: el campo diverge en \(r = 0\), por lo que la calculadora devuelve 0 para evitar dividir entre cero. Usa siempre una distancia distinta de cero.
