Campos escalares y vectoriales

¿Qué es un campo en física?

El campo de una magnitud física corresponde a un espacio en el que, en cada punto, se define dicha magnitud.

Por consiguiente, si una cantidad puede medirse o expresarse en cualquier punto de un espacio determinado, entonces es posible asociarle un campo. Así, un campo puede asociarse a magnitudes tan diversas como la temperatura, la presión, una fuerza, la velocidad de circulación de un fluido, etc.

Campos escalares

Se dice que un campo es escalar si está asociado a una cantidad física descrita únicamente por un valor numérico.

Ejemplo de cantidades físicas asociadas a los campos escalares:

  • Temperatura
  • Presión
  • Densidad

Campos vectoriales

Se dice que un campo es vectorial si está asociado a una cantidad física que puede ser modelada por un vector.

A modo de recordatorio, dicha cantidad debe caracterizarse por un valor, pero también por una dirección, un sentido y un origen

Ejemplo de cantidades físicas que pueden asociarse a un campo vectorial:

  • Velocidad
  • Aceleración
  • Magnitud derivada de las fuerzas

Campo vectorial asociado a una fuerza

En efecto, las fuerzas son magnitudes vectoriales, pero los sistemas a los que se aplican no están necesariamente presentes en todos los puntos del espacio, de ahí la dificultad de asociar los campos directamente a ellas. En general, es preferible definir campos de magnitudes que se derivan de las fuerzas, pero que se definen en cualquier punto del espacio independientemente de la existencia de sistemas a los que se pueden aplicar.

Es posible definir tales magnitudes para las fuerzas eléctricas, magnéticas y gravitatorias a distancia, lo que permite asociarlas a los campos:

  • Campos eléctricos
  • Campos magnéticos
  • Campos gravitacionales (y de gravedad)

Estos campos permiten reflejar las características de las fuerzas que se pueden ejercer en cualquier punto del espacio alrededor de una fuente (masa, carga, polo magnético)

Campos vectoriales y líneas de campo

Cualquier campo vectorial puede representarse mediante líneas de campo que permiten visualizar su orientación, dirección e intensidad.