Tema 15: Campo eléctrico — Página de apertura

Esta página introduce el Tema 15 de Física del Bachillerato General Unificado (3.º año), centrado en el campo eléctrico.

Criterio de evaluación

CE.CN.F.5.16. Explicar los campos eléctricos generados en las proximidades de flujos magnéticos variables, los campos magnéticos generados en las proximidades de flujos eléctricos variables y el mecanismo de la radiación electromagnética, mediante la observación de videos que muestren el funcionamiento de aparatos de uso cotidiano, ejemplificando los avances de la mecatrónica al servicio de la sociedad.

Objetivo

OG.CN.6. Usar las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) como herramientas para la búsqueda crítica de información, el análisis y la comunicación de experiencias y conclusiones sobre fenómenos naturales y sociales.

Actividad guiada por pasos: Preguntas de saberes previos

Paso 1

¿Alguna vez has sentido una pequeña descarga al tocar una puerta metálica? ¿Cómo crees que está relacionada con el campo eléctrico? Respuesta orientativa: Sí es muy común. Al frotar las suelas de los zapatos contra el suelo (especialmente alfombra o sintético) se acumulan cargas eléctricas estáticas en el cuerpo; al tocar el pomo metálico de la puerta, estas cargas se descargan de golpe hacia el suelo a través del conductor. Esa descarga es un flujo breve de corriente eléctrica producido por la diferencia de potencial (tensión eléctrica) entre tu cuerpo y la puerta, y el campo eléctrico generado por las cargas acumuladas es lo que actúa sobre los electrones y los impulsa a través del conductor.

Paso 2

¿Qué dispositivos eléctricos cotidianos podrían estar influenciados por campos eléctricos? Respuesta orientativa: Muchos: los móviles y tabletas (pantallas capacitivas que detectan el campo eléctrico de tu dedo), los electrodomésticos (motores eléctricos como los de ventiladores y lavadoras), los transformadores y cargadores, las lámparas fluorescentes y LEDs, las hornallas eléctricas y, en general, cualquier aparato que funcione con corriente alterna, ya que todo flujo eléctrico variable genera campos eléctricos a su alrededor que pueden afectar a circuitos cercanos.

Idea central del tema

El campo eléctrico $ vec{E}$ es la región del espacio donde una carga eléctrica experimenta una fuerza. Se define como la fuerza por unidad de carga:

\vec{E} = \frac{\vec{F}}{q}

Una carga puntual q genera a su alrededor un campo

E = k\,\frac{q}{r^{2}}

donde k = 9{,}0 \times 10^{9} \, \text{N} \cdot \text{m}^{2}/\text{C}^{2} es la constante de Coulomb. El criterio CE.CN.F.5.16 amplía el tema hacia la relación entre campos eléctricos y magnéticos variables, base de la radiación electromagnética.