Fundamentos de Física: Campos Gravitatorios, Eléctricos y Magnéticos

Campo Gravitatorio

Es la perturbación que un cuerpo produce en el espacio que le rodea por el hecho de tener masa. Los campos gravitatorios se describen mediante vectores y escalarmente.

• Potencial gravitatorio: Trabajo que realiza el campo gravitatorio para trasladar la unidad de masa desde dicho punto hasta el infinito.
• Leyes de Kepler:
  • 1. Todos los planetas se mueven en órbitas elípticas con el Sol situado en uno de los focos.
  • 2. La recta que une un planeta con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.
  • 3. El cuadrado del periodo del movimiento de un planeta es directamente proporcional al cubo de la distancia media del planeta al Sol.

Fórmulas Gravitatorias

• F = -GmM/r²
• g = GM/r² (N/kg)
• V = GM/r (J/kg)
• Ep = -GmM/r
• W = -ΔEp
• g = GMt/(Rt+h)² (N/kg)
• Vo = √GMt/(Rt+h)
• T = 2π(Rt+h)/Vo
• Em = -GmMt/2r
• Ve = √2GMt/(Rt+h)

Campo Eléctrico

Fórmulas Eléctricas

• F = K|q||q|/r²
• E = k|q|/r² (N/C)
• V = kq/r (J/C)
• W = q(Va - Vb)
• Ep = kqq/r
• W = -ΔEp

Campo Magnético

• Ley de Lorentz: La fuerza magnética que actúa sobre la carga es siempre perpendicular a la velocidad de la carga. La fuerza magnética modifica la trayectoria de la carga; cuando entra paralela al campo, la fuerza es nula, y cuando es perpendicular, la fuerza es total y empieza a describir una trayectoria circular. Los conductores con corrientes en sentidos contrarios se repelen y en sentidos a favor se atraen.
• Ley de Faraday-Lenz: La corriente eléctrica es inducida por la variación del flujo. La fuerza electromotriz (fem) que da lugar a la corriente eléctrica inducida en un circuito es igual a la rapidez con que varía el flujo magnético a través del mismo (se mide en Wb/s). Como consecuencia, el sentido de la corriente inducida es tal que el campo magnético creado por la corriente tiende a oponerse a la variación de flujo.
• Oersted: Demostró que una corriente crea un campo magnético a su alrededor.

Fórmulas Magnéticas

• F = qvBsenα
• r = mv/qB
• w = qB/m
• T = 2πm/qB
• v = qBr/m o v = E/B
• F = μII/2πd
• B = μI/2π
• Flujo = BScosα (Wb)
• fem = -d(Flujo)/dt (V) o fem = -Δ(Flujo)/Δt