Diferencias entre los campos
CAMPO ELÉCTRICO | CAMPO MAGNÉTICO |
Es un campo de fuerzas centrales | No es un campo de fuerzas centrales |
Es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia | Depende no solo de la distancia, sino también de la orientación. |
Consiste en una perturbación del espacio que actúa sobre una carga eléctrica | Consiste en una perturbación del espacio que actúa sobre una carga eléctrica en movimiento |
La dirección de E (intensidad del campo eléctrico) es radial respecto de la carga puntual. | La dirección de B (inducción magnética) es perpendicular al plano que contiene l y r. |
Depende del medio | Depende del medio |
Las líneas de fuerza son abiertas y normales a las superficies equipotenciales | Las líneas de fuerza (líneas de inducción) son cerradas. |
Es un campo conservativo | No es un campo conservativo |
Las cargas eléctricas positiva y negativa constituyentes de un dipolo se pueden separar. | Los polos Norte y Sur de un imán no se pueden separar. |
Se puede apantallar. | Se puede apantallar. |
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Inducción electromagnética
Proceso mediante el cual se genera una corriente eléctrica en un circuito como resultado de la variación de un campo magnético.
Experiencias Faraday: Sea una espira por la que un principio no pasa corriente alguna. En el circuito de la espira montamos un galvanómetro (instrumento que permite saber si está pasando corriente por el circuito de la espira y, además, el sentido de dicha corriente).
- Si acercamos el polo norte de un imán comprobamos que el galvanómetro marca paso de una corriente
- Cuando el imán se aleja por un polo sur la corriente de inducción tiene el mismo sentido que en el caso anterior
- Si acercamos el polo sur se observa una corriente en la espira de sentido contrario a los dos casos anteriores
- Si alejamos el polo norte, el sentido de la corriente en la espira es la misma que en el caso anterior.
La corriente únicamente existe en la espira en los momentos que se acerca o se aleja el imán. Nunca cuando el imán esta inmóvil, cualquiera que sea su proximidad a la espira. Estas corrientes reciben el nombre de “corrientes inducidas”; el imán o electroimán es el “sistema inductor” y la espira es el “circuito inducido”.Interpretación de las experiencias de Faraday: la causa de las corrientes inducidas es la variación del flujo magnético que atraviesa el plano del inducido. Como la expresión del flujo magnético es: el flujo magnético puede variar por las siguientes razones:
-Variación de la inducción magnética -Variación de la superficie -Variación de la orientación de los vectores.
- Experiencia de Henry: Un hilo conductor se introduce en el seno de un campo magnético uniforme. Se observa que:
- Si el conductor se mueve hacia dentro o hacia fuera del papel, el galvanómetro registra corriente eléctrica.
- Si el conductor puesto en horizontal se mueve de abajo hacia arriba, el galvanómetro registra paso de corriente eléctrica.
- Si el conductor se mueve desde el polo norte hacia el polo sur (o viceversa) el galvanómetro no registra paso de corriente eléctrica.
Se llama velocidad de escape de un cohete a la velocidad que este debe adquirir, en el momento de su lanzamiento, para que escape del campo gravitatorio del planeta. Por lo tanto, para que un cuerpo de masa m situado a una distancia r del centro de un astro de masa M pueda escapar de la atracción gravitatoria del mismo, debe tener una velocidad superior a la velocidad de escape
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Ley Coulomb
La fuerza con que se atraen o repelen dos cargas eléctricas puntuales Q y Q’ es directamente proporcional al producto de dichas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, r , que las separa. La expresión correspondiente a la Ley de Coulomb sólo es válida si se trata de cargas puntuales o de cuerpos finitos de forma esférica que estén muy alejados entre sí. K es una constante de proporcionalidad que depende del sistema de unidades elegido, así como de la naturaleza del medio no conductor interpuesto entre las cargas.
Campo:
es una regíón del espacio en la que asignamos a cada uno de sus puntos un valor.
Campo gravitatorio:
es la perturbación que un cuerpo produce en el espacio que lo rodea por el hecho de tener masa.
Satélite artificial
Es un artefacto construido por el ser humano y lanzado al espacio que se mueve alrededor de algún planeta bajo el efecto de la fuerza gravitatoria.
LEO:
Satélite de órbita baja. Altura orbita: 250 – 1500 km. Trayectoria elíptica (prácticamente circular). Velocidad mayor que 7000 m/s. Periodo (T) pequeño. Utilidades: Experimentación científica: ISS, Observación astronómica: Hubble, Observación terrestre y rescate y vigilancia, Comunicaciones.
MEO:
Satélite de orbita media. Altura orbita: 10000 – 30000 km. Velocidad entre 3000 y 7000 m/s. Están sometidos a la radiación de los cinturones de Van Allén. Dificultad de puesta en órbita (varias etapas). Utilidades: Comunicaciones y navegación (GPS). Ventajas: Cobertura global. Inconvenientes: Requieren de grandes constelaciones de satélites, Señal variable, Generan gran cantidad de basura espacial.
GEO:
Satélite de órbita geoestacionaria. Periodo igual al terrestre. Órbita circular. Utilidades: Comunicaciones móviles, meteorología: Meteosat. Ventajas: Estabilidad de la señal. Inconvenientes: No cubren zonas polares, Elevado coste de lanzamiento, Generan basura espacial.
Electrización:
es el proceso por el que un cuerpo adquiere carga eléctrica. La carga eléctrica total permanece constante en cualquier proceso. Puede transferirse pero no se crea ni se destruye. Cualquier carga eléctrica es un múltiplo entero de una unidad elemental de carga (cuanto).
Ley de coulomb:
la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Campo eléctrico:
es la perturbación que un cuerpo produce en el espacio que lo rodea por el hecho de tener carga eléctrica.
Intensidad del campo eléctrico:
es la fuerza que actúa sobre la unidad de carga positiva situada en un punto.
Flujo eléctrico:
es una medida del número de líneas de campo que atraviesan una superficie.
Ley de gauss:
el flujo eléctrico a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga eléctrica neta que encierra la superficie.
Energía potencial eléctrica:
es el trabajo realizado por la fuerza eléctrica al trasladar la carga q desde un punto hasta el infinito.
Potencial eléctrico:
es el trabajo que realizan las fuerzas del campo para trasladar la unidad de carga positiva desde un punto hasta el infinito.
Conductores:
permiten el desplazamiento de cargas eléctricas ya que disponen de un gran número de electrones libres.
Aislantes o dieléctricos:
ofrecen gran dificultad al desplazamiento de las cargas eléctricas por la baja movilidad de sus electrones. El potencial eléctrico de un punto del espacio, donde existe un campo eléctrico, E, es el trabajo realizado por el campo eléctrico para trasladar la unidad de carga positiva desde el infinito hasta dicho punto. El potencial eléctrico es una magnitud escalar y se mide en voltios ,V. Para calcular el potencial eléctrico en un punto A, a una distancia r de la carga, se integra la fuerza eléctrica que hace el campo para trasladar otra carga testigo q’ desde el infinito hasta el punto A.