Campo Gravitatorio, Campo Eléctrico y Campo Magnético

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Estudio comparativo entre Campo Gravitatorio, Campo Eléctrico y Campo Magnético

CAMPO GRAVITATORIO CAMPO ELÉCTRICO CAMPO MAGNÉTICO
Origen
Masa de los cuerpos
(puntual o distribución de masa)
Carga eléctrica (puntual o
distribución de masa)
Campo magnético variable
en el tiempo
Carga eléctrica en
movimiento – Corriente eléctrica
Campo eléctrico variable con el tiempo
Fuerza
Proporcional a la masa sobre la que actúa

De atracción

Abiertas y entrantes

Proporcional a la masa sobre la que actúa

De atracción o de
Repulsión

Abiertas
Entrantes: -q
Salientes: +q

Proporcional a la masa sobre la que actúa

De atracción o de
Repulsión

Cerradas (de N a S)
Campo solenoidal

Campo magnético

  • Conservativo
  • Es un campo central
  • El trabajo necesario para desplazar una masa entre dos puntos del campo NO depende de la trayectoria seguida

  • Conservativo
  • Es un campo central
  • El trabajo necesario para desplazar una masa entre dos puntos del campo NO depende de la trayectoria seguida

  • Conservativo
  • Depende de la velocidad
  • El trabajo necesario para desplazar una masa entre dos puntos del campo SÍ depende de la trayectoria seguida

 

Campo Conservativo

En un Campo Conservativo (Campo Gravitatorio y Campo Eléctrico) la superficie equipotencial es la integrada por todos los puntos en donde el potencial tiene un mismo valor determinado, existiendo superficies equipotenciales diferentes según varíe el valor del potencial.

Según se deduce de la Ley de Coulomb, el potencial debido a una carga puntual está dado por la siguiente fórmula

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De esta fórmula se deduce que las superficies equipotenciales del Campo Eléctrico creado por una carga puntual son esferas concéntricas con la carga, ya que todos sus puntos se hallan a la misma distancia, el radio de la carga, y por tanto, el mismo potencial:

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Como se aprecia en el dibujo, las líneas de fuerza y las superficies equipotenciales son perpendiculares entre sí. Esto muestra que no se realiza trabajo al desplazar una carga dentro de una misma superficie equipotencial:

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Y también:

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En cada uno de sus puntos la línea de fuerza es tangente al vector Intensidad de Campo E, y en consecuencia, también a la fuerza F

 

Campo No Conservativo

En un Campo No Conservativo (Campo Magnético) no hay una energía asociada a los puntos fijos del campo, al depender la fuerza del Campo de Intensidad de la Velocidad con la carga eléctrica q que se mueve en su seno

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Esto impide que se defina una función potencial que dependa únicamente de la posición de los cuerpos en el Campo Magnético, es decir, no hay una energía potencial asociada que se conserve cuando una partícula se mueve dentro del campo.

 

 

 

 

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