Comparativa Detallada de Campos Gravitatorios, Eléctricos y Magnéticos en Física
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Este documento explora las analogías y diferencias fundamentales entre los principales campos de fuerza estudiados en física: el campo gravitatorio, el campo eléctrico y el campo magnético. Comprender estas distinciones es crucial para el estudio de las interacciones fundamentales de la naturaleza.
Principales Analogías y Diferencias entre los Campos Gravitatorios y Eléctricos
A continuación, se presenta una comparativa detallada entre las características fundamentales de los campos gravitatorios y los campos eléctricos:
Campos Gravitatorios
- 1. Son campos de fuerzas centrales.
- 2. El módulo de la intensidad de campo es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
- 3. Consisten en una perturbación del espacio que actúa sobre una masa.
- 4. Las masas son siempre positivas.
- 5. Las fuerzas gravitatorias son siempre atractivas.
- 6. Son universales.
- 7. Las líneas de fuerza son abiertas y perpendiculares a las superficies equipotenciales.
- 8. Son campos de fuerzas conservativos.
- 9. Pueden ser uniformes en grandes zonas o regiones.
- 10. Prácticamente no se pueden anular.
- 12. Son muy débiles (la constante gravitatoria G tiene un valor numérico muy pequeño).
- 13. Una masa, esté en reposo o en movimiento, siempre crea un campo gravitatorio.
Campos Eléctricos
- 1. Son campos de fuerzas centrales.
- 2. El módulo de la intensidad de campo es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
- 3. Consisten en una perturbación del espacio que actúa sobre una carga eléctrica.
- 4. Las cargas eléctricas pueden ser positivas y negativas.
- 5. Las fuerzas eléctricas pueden ser atractivas o repulsivas.
- 6. Dependen del medio.
- 7. Las líneas de fuerza son abiertas y perpendiculares a las superficies equipotenciales.
- 8. Son campos de fuerzas conservativos.
- 9. Solo pueden ser uniformes en pequeñas zonas o regiones.
- 10. Pueden conseguirse regiones de intensidad nula.
- 12. Son muy intensos (la constante de Coulomb K tiene un valor numérico muy grande).
- 13. Una carga eléctrica en movimiento, además del campo eléctrico, crea también un campo magnético.
Principales Analogías y Diferencias entre los Campos Eléctricos y Magnéticos
A continuación, se detallan las distinciones y similitudes entre los campos eléctricos y los campos magnéticos:
Campos Eléctricos
- 1. Son campos de fuerzas centrales.
- 2. La intensidad de campo es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
- 3. Consisten en una perturbación del espacio que actúa sobre una carga eléctrica en reposo o en movimiento.
- 4. La dirección de E (intensidad del campo eléctrico) es radial respecto de la carga puntual.
- 5. Dependen del medio.
- 6. Las líneas de fuerza son abiertas y perpendiculares a las superficies equipotenciales.
- 7. Son campos conservativos.
- 8. Las cargas eléctricas positiva y negativa constituyentes de un dipolo se pueden separar.
- 9. Se pueden apantallar.
- 10. K = (9 × 109 / εr) N·m2/C2 (donde εr es la permitividad relativa del medio). (K » K')
Campos Magnéticos
- 1. Son campos de fuerzas, pero no centrales.
- 2. Dependen no solo de la distancia, sino también de la orientación (sen α).
- 3. Consisten en una perturbación del espacio que actúa sobre una carga eléctrica en movimiento.
- 4. La dirección de dB (inducción magnética) es perpendicular al plano que contiene a dl y a dr.
- 5. Dependen del medio.
- 6. Las líneas de fuerza (líneas de inducción) son cerradas.
- 7. No son campos conservativos.
- 8. Los polos Norte y Sur de un imán no se pueden separar.
- 9. Se pueden apantallar.
- 10. K' = (10-7 · μr) T·m/A (donde μr es la permeabilidad relativa del medio). (K' « K)