ELECTRICIDAD Y ENERGÍA

Campo eléctrico: fórmula, dirección y ejemplos

Un globo cargado puede atraer papel sin tocarlo porque modifica eléctricamente el espacio que lo rodea. El campo permite describir ese efecto antes de colocar otra carga.

Editorial Ejemplode 7 min Revisado editorialmente
Respuesta rápida

Si una carga positiva de prueba de 2 μC experimenta una fuerza de 6 mN, en ese punto E = F/q = 3.000 N/C. El vector apunta en el sentido de la fuerza que sentiría una carga positiva.

    Qué describe y cómo reconocerlo

    El campo eléctrico es la fuerza por unidad de carga positiva de prueba: E⃗ = F⃗/q. Para una carga puntual, su magnitud es E = k|Q|/r²; apunta fuera de Q positiva y hacia Q negativa.

    La clave es no confundirlo con la fuerza eléctrica sobre una carga concreta: cada concepto responde una pregunta distinta y requiere datos diferentes.

    Mapa de tres pasos para comprender campo eléctrico.
    Primero identifica la situación; después elige el principio bajo sus condiciones; al final comprueba unidad, signo y sentido físico.

    Condiciones y límites

    Las cargas fuente y el punto de observación están definidos; para E = k|Q|/r² se usa una carga puntual o simetría equivalente. Si estas condiciones cambian, hay que revisar el modelo antes de calcular.

    Comparación rápida

    AspectoCampo eléctricoConcepto cercano
    Pregunta¿Qué magnitud explica o permite hallar?Puede describir otra propiedad, causa o efecto.
    DatosSe identifican unidades, signos y direcciones.No se intercambian magnitudes solo porque estén relacionadas.
    LímiteLas cargas fuente y el punto de observación están definidos; para E = k|Q|/r² se usa una carga puntual o simetría equivalente.Fuera de esas condiciones se necesita otro modelo.

    Conexiones para continuar

    Vuelve a Electricidad y energía y continúa con Ley de Coulomb y Diferencia de potencial.

    Fórmula principal

    Campo eléctricoE⃗ = F⃗/q; E = k|Q|/r²

    El campo depende de las cargas fuente y del punto, no del valor elegido para una carga de prueba ideal.

    Magnitudes, símbolos y unidades

    MagnitudSímboloUnidadSímbolo de unidadNota
    Campo eléctricoEnewton por coulombN/CMagnitud vectorial.
    FuerzaFnewtonNSobre la carga de prueba.
    Carga fuenteQcoulombCOrigina el campo.
    DistanciarmetromDesde la carga puntual.

    Cómo resolver problemas de Campo eléctrico

    1. Identifica el sistema

      Señala cuerpos, componentes, campos o materiales implicados.

    2. Dibuja y asigna signos

      Representa direcciones, polaridades y referencias.

    3. Elige el principio

      Usa la definición o ley que responde exactamente la pregunta.

    4. Convierte las unidades

      Trabaja con volt, ampere, ohm, coulomb, tesla, watt o joule compatibles.

    5. Calcula por etapas

      Despeja primero y sustituye después.

    6. Interpreta

      Comprueba signo, dirección, orden de magnitud y límites.

    10 ejemplos explicados de campo eléctrico

    Cada solución avanza de la situación concreta a la interpretación del resultado. Comprueba los datos, las unidades y el sentido de la conclusión antes de continuar.

    1

    Fuerza por unidad de carga

    E = 5 N/C hacia la derecha.

    Problema: Una carga de prueba de 2 C recibe 10 N hacia la derecha.

    1. Datos: F = 10 N; q = 2 C.
    2. Principio: E = F/q.
    3. Aplicación: E = 10/2.
    4. Cálculo o razonamiento: 10/2 = 5.
    5. Resultado: E = 5 N/C hacia la derecha.
    6. Interpretación: La dirección corresponde al efecto sobre una carga positiva.
    2

    Fuerza sobre carga positiva

    F = 6 N en el sentido del campo.

    Problema: E = 300 N/C y q = +0,02 C.

    1. Datos: E = 300; q = 0,02.
    2. Principio: F = qE.
    3. Aplicación: F = 0,02·300.
    4. Cálculo o razonamiento: El producto es 6.
    5. Resultado: F = 6 N en el sentido del campo.
    6. Interpretación: Una carga positiva sigue E.
    3

    Fuerza sobre carga negativa

    F = 2 N a la izquierda.

    Problema: E = 200 N/C a la derecha y q = −0,01 C.

    1. Datos: E = 200; q = −0,01.
    2. Principio: F⃗ = qE⃗.
    3. Aplicación: |F| = 0,01·200.
    4. Cálculo o razonamiento: La magnitud es 2.
    5. Resultado: F = 2 N a la izquierda.
    6. Interpretación: El signo negativo invierte la dirección.
    4

    Carga puntual positiva

    E = 2000 N/C hacia fuera.

    Problema: Q = 2 μC y r = 3 m.

    1. Datos: Q = 2×10⁻⁶ C; r = 3 m.
    2. Principio: E = k|Q|/r².
    3. Aplicación: E = 9×10⁹·2×10⁻⁶/9.
    4. Cálculo o razonamiento: 18 000/9 = 2000.
    5. Resultado: E = 2000 N/C hacia fuera.
    6. Interpretación: Una carga positiva produce campo radial saliente.
    5

    Duplicar distancia

    E₂ = E₁/4.

    Problema: Se observa la misma carga a r y a 2r.

    1. Datos: Q constante.
    2. Principio: E es inversamente proporcional a r².
    3. Aplicación: E₂/E₁ = r²/(2r)².
    4. Cálculo o razonamiento: La razón es 1/4.
    5. Resultado: E₂ = E₁/4.
    6. Interpretación: Duplicar la distancia reduce el campo a la cuarta parte.
    6

    Carga negativa

    E apunta a la izquierda.

    Problema: Se observa un punto a la derecha de una carga negativa.

    1. Datos: Q negativa; punto exterior.
    2. Principio: El campo apunta hacia la carga negativa.
    3. Aplicación: La flecha va desde el punto hacia Q.
    4. Cálculo o razonamiento: Eso corresponde a la izquierda.
    5. Resultado: E apunta a la izquierda.
    6. Interpretación: La magnitud se calcula con |Q| y la dirección con el signo.
    7

    Dos campos iguales opuestos

    E_total = 0 N/C.

    Problema: En un punto hay 40 N/C derecha y 40 N/C izquierda.

    1. Datos: E₁ = +40; E₂ = −40 N/C.
    2. Principio: Los campos se suman vectorialmente.
    3. Aplicación: E_total = 40 − 40.
    4. Cálculo o razonamiento: La suma es cero.
    5. Resultado: E_total = 0 N/C.
    6. Interpretación: Puede haber campo nulo aunque existan cargas fuente.
    8

    Dos campos perpendiculares

    E = 5 N/C al noreste.

    Problema: Hay 3 N/C este y 4 N/C norte.

    1. Datos: Ex = 3; Ey = 4.
    2. Principio: E = √(Ex²+Ey²).
    3. Aplicación: E = √(3²+4²).
    4. Cálculo o razonamiento: √25 = 5.
    5. Resultado: E = 5 N/C al noreste.
    6. Interpretación: La suma debe conservar dirección.
    9

    Campo uniforme

    |ΔV| = 10 V.

    Problema: Entre placas ideales E = 500 N/C y separación 0,02 m.

    1. Datos: E uniforme; d = 0,02 m.
    2. Principio: En campo uniforme, |ΔV| = Ed.
    3. Aplicación: |ΔV| = 500·0,02.
    4. Cálculo o razonamiento: El producto es 10.
    5. Resultado: |ΔV| = 10 V.
    6. Interpretación: Esta conexión prepara el estudio del potencial.
    10

    Campo sin carga de prueba

    El campo permanece.

    Problema: Se retira la pequeña carga usada para medir.

    1. Datos: Las cargas fuente permanecen.
    2. Principio: El campo es propiedad del punto creado por las fuentes.
    3. Aplicación: Retirar la prueba no elimina las fuentes.
    4. Cálculo o razonamiento: La configuración no cambia.
    5. Resultado: El campo permanece.
    6. Interpretación: La carga de prueba sirve para definir o medir, no para crear el campo estudiado.

    Ahora te toca a ti

    Ejercicio 1

    10 N actúan sobre 0,5 C. ¿E?

    Comprobar respuesta

    Respuesta: 20 N/C.

    E = 10/0,5.

    Ejercicio 2

    E = 50 N/C y q = 0,2 C. ¿F?

    Comprobar respuesta

    Respuesta: 10 N.

    F = qE.

    Ejercicio 3

    ¿Hacia dónde apunta E de una carga negativa?

    Comprobar respuesta

    Respuesta: Hacia la carga.

    Se define con una prueba positiva.

    Ejercicio 4

    Si r se triplica, ¿cómo cambia E puntual?

    Comprobar respuesta

    Respuesta: Queda en una novena parte.

    E depende de 1/r².

    Ejercicio 5

    ¿El campo desaparece al retirar la carga de prueba?

    Comprobar respuesta

    Respuesta: No.

    Lo producen las cargas fuente.

    Errores frecuentes

    Error: Calcular sin definir sistema, dirección o referencia.

    Corrección: Delimita el sistema y fija una convención antes de operar.

    Los signos y vectores dependen de esa decisión.

    Error: Confundir el campo eléctrico con la fuerza eléctrica sobre una carga concreta.

    Corrección: Compara qué magnitud describe cada concepto.

    Dos términos relacionados no responden necesariamente la misma pregunta.

    Error: Mezclar unidades incompatibles.

    Corrección: Convierte todos los datos al mismo sistema de unidades.

    Las unidades son una comprobación del cálculo.

    Error: Aplicar la fórmula sin revisar sus condiciones.

    Corrección: Declara: Las cargas fuente y el punto de observación están definidos; para E = k|Q|/r² se usa una carga puntual o simetría equivalente.

    Una relación correcta puede fallar fuera de su modelo.

    Error: Informar solo un número.

    Corrección: Añade unidad, signo o dirección y una interpretación.

    El resultado debe responder la situación física.

    Test de 10 preguntas

    Pon a prueba lo aprendido

    Aciertos: 0/10

    Pregunta 1 de 10

    10 N actúan sobre 0,5 C. ¿E?

    Preguntas frecuentes

    Fuentes y revisión editorial

    Cómo citar este artículo

    Editorial Ejemplode. (2026, 6 de agosto). Campo eléctrico: fórmula, dirección y ejemplos. https://www.ejemplode.com/fisica/campo-electrico/

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    Editorial Ejemplode

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