El campo eléctrico es una de las partes del temario de física de la EVAU que más puntos se llevan los que la trabajan bien… y más puntos pierden los que la ignoran. En pocas palabras: es la región del espacio donde una carga eléctrica experimenta una fuerza. Si entiendes eso de verdad, ya tienes la mitad ganada.
El problema es que casi todo el mundo llega al examen confundiendo campo eléctrico con potencial eléctrico. Son cosas distintas, tienen unidades distintas y se usan en situaciones distintas. Este artículo existe para que eso no te pase a ti.
Lo esencial
- El campo eléctrico (E) se mide en N/C y describe la fuerza por unidad de carga en un punto.
- El potencial eléctrico (V) se mide en voltios y describe la energía por unidad de carga.
- La analogía con la gravedad es la herramienta más rápida para entender cuándo una partícula va a favor o en contra del campo.
- La Ley de Coulomb y las fórmulas de campo, potencial y energía potencial son las que más aparecen en ejercicios numéricos de la selectividad.
La Ley de Coulomb: el punto de partida de todo
Todo empieza aquí. La Ley de Coulomb describe la fuerza entre dos cargas eléctricas puntuales:
F = k · |q₁ · q₂| / r²
Donde:
- F es la fuerza eléctrica en newtons (N)
- k es la constante de Coulomb: k ≈ 9 × 10⁹ N·m²/C²
- q₁ y q₂ son las cargas en culombios (C)
- r es la distancia entre las cargas en metros (m)
Esto debería sonarte a algo, porque es casi idéntica a la Ley de Gravitación Universal. Y eso no es casualidad. La física de campos —gravitatorio y eléctrico— funciona con la misma lógica de fondo, y esa analogía es tu mejor amiga para el examen.
Ojo: La fuerza de Coulomb puede ser atractiva o repulsiva según el signo de las cargas. La gravitatoria solo es atractiva. No los mezcles.
Campo eléctrico vs. potencial eléctrico: el error que sale cada año
Aquí es donde la mayoría se pierde. A ver, vamos por partes.
El campo eléctrico (E)
El campo eléctrico en un punto del espacio es la fuerza que experimentaría una carga de prueba positiva colocada ahí, dividida entre esa carga:
E = F / q → también E = k · Q / r²
Sus unidades son N/C (newtons por culombio). Es un vector: tiene módulo, dirección y sentido.
El potencial eléctrico (V)
El potencial eléctrico es diferente. No describe una fuerza, sino una energía potencial por unidad de carga:
V = k · Q / r
Sus unidades son voltios (V), que equivalen a J/C. Es un escalar: solo tiene módulo, sin dirección.
La analogía con la gravedad (úsala en el examen)
| Magnitud gravitatoria | Magnitud eléctrica |
|---|---|
| Campo gravitatorio g (N/kg) | Campo eléctrico E (N/C) |
| Potencial gravitatorio φ (J/kg) | Potencial eléctrico V (J/C = V) |
| Energía potencial gravitatoria Ep = m·g·h | Energía potencial eléctrica Ep = q·V |
| Fuerza gravitatoria F = m·g | Fuerza eléctrica F = q·E |
La clave: igual que una pelota cae desde donde tiene más energía potencial gravitatoria, una carga positiva se mueve desde donde tiene mayor potencial eléctrico hacia donde tiene menor. Una carga negativa, al revés.
Energía potencial eléctrica: la fórmula que más se olvida
La energía potencial eléctrica entre dos cargas puntuales es:
Ep = k · q₁ · q₂ / r
Aquí, a diferencia del campo y el potencial, el signo sí importa para el valor de la energía (puede ser positiva o negativa). Y se usa mucho cuando el enunciado te pregunta por el trabajo necesario para separar dos cargas.
El trabajo que hace el campo para mover una carga de un punto A a un punto B es:
W = q · (Va - Vb)
Fíjate: es Va menos Vb, no al revés. Este orden se lo lía a mucha gente.
Ojo: Si el trabajo es positivo, el campo ha ayudado al movimiento. Si es negativo, se ha opuesto. Piénsalo como empujar cuesta abajo (positivo) vs. cuesta arriba (negativo).
Cómo saber si una partícula va a favor o en contra del campo
Esta es la pregunta que aparece en los ejercicios conceptuales de la EVAU y que mucha gente responde al azar. No hace falta.
La regla es sencilla:
- Una carga positiva se mueve en el sentido del campo eléctrico (de mayor a menor potencial) de forma espontánea.
- Una carga negativa se mueve en sentido contrario al campo (de menor a mayor potencial) de forma espontánea.
¿Por qué? Porque la fuerza sobre una carga negativa es F = q·E, y como q es negativo, la fuerza apunta en sentido contrario a E.
Y aquí viene lo que nadie te cuenta antes del examen: puedes usar el potencial para decidir. Si una carga positiva pasa de Va = 500 V a Vb = 200 V, se ha movido a favor del campo (el potencial baja) y el campo ha hecho trabajo positivo. Sin necesidad de vectores.
Ejercicios tipo EVAU resueltos paso a paso
Ejercicio 1: campo y potencial de una carga puntual
Enunciado: Una carga Q = +4 µC está en el vacío. Calcula el campo eléctrico y el potencial en un punto situado a r = 0,3 m de la carga. (k = 9 × 10⁹ N·m²/C²)
Solución:
Primero el campo:
E = k · Q / r² = (9 × 10⁹ · 4 × 10⁻⁶) / (0,3)² = 36000 / 0,09 = 4 × 10⁵ N/C
Luego el potencial:
V = k · Q / r = (9 × 10⁹ · 4 × 10⁻⁶) / 0,3 = 36000 / 0,3 = 1,2 × 10⁵ V
Fíjate que E y V tienen valores distintos y unidades distintas. Son cosas distintas.
Ejercicio 2: trabajo del campo eléctrico
Enunciado: Una partícula de carga q = -2 µC se mueve desde un punto A (Va = 800 V) hasta un punto B (Vb = 300 V). ¿Cuánto trabajo realiza el campo eléctrico?
Solución:
W = q · (Va - Vb) = (-2 × 10⁻⁶) · (800 - 300) = (-2 × 10⁻⁶) · 500 = -1 × 10⁻³ J
El trabajo es negativo: el campo se ha opuesto al movimiento de la carga negativa. Tiene sentido, porque una carga negativa se mueve espontáneamente de menor a mayor potencial, y aquí el potencial ha bajado.
Las unidades y los errores de cálculo más frecuentes en el examen
La verdad es que muchos errores no son de concepto, son de unidades o de conversiones mal hechas. Lo que hacemos nosotros antes de calcular cualquier cosa es escribir todas las unidades explícitamente y convertir al SI antes de operar.
Errores que salen cada convocatoria:
- Olvidar convertir µC a C (1 µC = 10⁻⁶ C) o nC a C (1 nC = 10⁻⁹ C)
- Usar el radio en centímetros en vez de metros
- Confundir el signo de la carga al calcular el trabajo
- Usar la fórmula de Ep = m·g·h para problemas eléctricos (sí, pasa)
Si en Destilify revisamos los exámenes de años anteriores, estos cuatro errores se repiten curso tras curso. Practícalos específicamente.
Cómo estudiar este tema para la EVAU sin volverse loco
Este tema es un coñazo, no te vamos a mentir. Hay muchas fórmulas con una estructura parecida y es fácil mezclarlas bajo presión.
Lo que funciona:
- Memoriza la tabla de analogías gravitatorio-eléctrico. Si sabes una, sabes la otra.
- Practica siempre con unidades: escríbelas en cada paso del cálculo.
- Haz al menos 10 ejercicios numéricos antes del examen, no solo teoría.
- Cuando el enunciado diga "potencial", piensa voltios y escalar. Cuando diga "campo", piensa N/C y vector.
En Destilify tenemos ejercicios de física ordenados por tipo, con solución paso a paso y al nivel exacto de la prueba de acceso. Si quieres practicar esto de forma estructurada sin perder el tiempo buscando por internet, échale un vistazo.
Preguntas frecuentes sobre campo eléctrico en la selectividad
¿Qué diferencia hay entre campo eléctrico y potencial eléctrico en física de la EVAU?
El campo eléctrico (E) describe la fuerza por unidad de carga en un punto y se mide en N/C. El potencial eléctrico (V) describe la energía potencial por unidad de carga y se mide en voltios. Son magnitudes distintas: E es un vector y V es un escalar.
¿Cómo se calcula la fuerza de Coulomb entre dos cargas para la selectividad?
Se aplica la fórmula F = k · |q₁ · q₂| / r², con k ≈ 9 × 10⁹ N·m²/C². Lo más importante es que las cargas estén en culombios y la distancia en metros antes de sustituir. El módulo de la fuerza siempre es positivo; el sentido (atracción o repulsión) se determina por el signo de las cargas.
¿Entra el campo eléctrico en todas las comunidades en la EVAU?
El campo eléctrico forma parte del temario oficial de física de bachillerato y aparece en la prueba de acceso en la mayoría de comunidades autónomas. Dicho esto, la estructura exacta del examen, el número de preguntas y la ponderación varían según tu comunidad, así que consulta siempre la convocatoria oficial de la tuya.
¿Cuándo una carga se mueve a favor del campo eléctrico?
Una carga positiva se mueve espontáneamente en el sentido del campo (de mayor a menor potencial). Una carga negativa hace lo contrario: se mueve de menor a mayor potencial, en sentido contrario al campo. El trabajo del campo es positivo cuando la carga se mueve de forma espontánea, y negativo cuando se le obliga a ir en sentido contrario.