Densidad de carga

En este post te explicamos qué es la densidad de carga y cuáles son los tipos de densidad de carga. Así que podrás ver cómo calcular la densidad de carga lineal, superficial y volumétrica.

¿Qué es la densidad de carga?

La densidad de carga eléctrica es una magnitud que mide la cantidad de carga eléctrica por unidad de longitud, superficie o volumen.

Por lo tanto, existen tres tipos de densidad de carga: la densidad de carga lineal, la densidad de carga superficial y la densidad de carga volumétrica.

El símbolo que se utiliza para representar la densidad de carga es λ, σ o ρ, dependiendo de si es densidad de carga lineal, superficial o volumétrica respectivamente.

En ocasiones no conocemos la cantidad de carga total acumulada en un cuerpo, pero si tenemos su densidad de carga significa que sabemos cómo está distribuida la carga eléctrica y, por tanto, podemos calcular la carga eléctrica total. De modo que la densidad de carga nos permite determinar la carga eléctrica de un cuerpo.

Tipos de densidad de carga

Los tipos de densidad de carga son:

  • Densidad de carga lineal (λ).
  • Densidad de carga superficial (σ).
  • Densidad de carga volumétrica (ρ).

A continuación puedes ver cómo se calcula cada tipo de densidad de carga.

Densidad de carga lineal

La densidad de carga lineal es la cantidad de carga eléctrica por unidad de longitud. La densidad de carga lineal se representa con el símbolo λ y sus unidades son C/m.

La densidad de carga lineal se calcula dividiendo la carga eléctrica (Q) por la longitud del cuerpo (L), por lo tanto, su fórmula es λ=Q/L.

\lambda=\cfrac{Q}{L}

Donde \lambda es la densidad de carga lineal, Q la carga eléctrica del cuerpo y L la longitud del cuerpo.

Por ejemplo, la densidad de carga lineal se utiliza en cables o barras, de este modo simplemente tenemos que multiplicar la densidad de carga lineal por la longitud para hallar la carga eléctrica total.

Densidad de carga superficial

La densidad de carga superficial es la cantidad de carga eléctrica por unidad de superficie. La densidad de carga superficial se representa con el símbolo σ y sus unidades son C/m2.

Para calcular la densidad de carga superficial se debe dividir la carga eléctrica por la superficie del cuerpo (σ=Q/S).

\sigma=\cfrac{Q}{S}

Donde \sigma es la densidad de carga superficial, Q la carga eléctrica del objeto y S su superficie.

La densidad de carga superficial se utiliza en objetos con un grosor muy pequeño, como por ejemplo las planchas metálicas cargadas eléctricamente.

Densidad de carga volumétrica

La densidad de carga volumétrica es la cantidad de carga eléctrica por unidad de volumen. La densidad de carga volumétrica se representa con el símbolo ρ y sus unidades son C/m3.

La densidad de carga volumétrica es igual a la carga eléctrica del cuerpo dividido por su volumen, por lo que su fórmula es ρ=Q/V.

\rho=\cfrac{Q}{V}

Donde \rho es la densidad de carga volumétrica, Q la carga eléctrica del objeto y V su volumen.

La densidad de carga volumétrica se usa para expresar la cantidad de carga eléctrica por unidad de volumen de cuerpos geométricos que no tienen una dimensión despreciable, sino que sus tres dimensiones espaciales son importantes, como por ejemplo una bola esférica.

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