Gravitatsiooniväli vs elektriväli
Elektriväli ja gravitatsiooniväli on väljamudeliga seotud kaks mõistet. Mõlemad väljad on mudelid, mida kasutatakse laengute, magnetite ja masside käitumise selgitamiseks. Need välimudelid on väga olulised sellistes valdkondades nagu elektrotehnika, elektroonikatehnika, füüsika, astrofüüsika, kosmoloogia, keemia ja paljud teised. Nende mõistete nõuetekohane mõistmine võib olla kasulik igale füüsika ja sellega seotud valdkonna teadlasele.
Elektriväli
Elektriväli ja elektrilaeng on nagu “kana ja muna” probleem. Üks on kohustatud kirjeldama teist. Väidetavalt tekitavad elektrivälja kõik elektrilaengud, olenemata sellest, kas need liikuvad või seisavad. Elektrivälja saab tekitada ka igal ajal varieeruvate magnetväljade abil. Elektriväljadel on mitu olulist tegurit. Need on elektrivälja intensiivsus, elektrivälja potentsiaal ja elektrivoo tihedus. Elektrivälja intensiivsus on määratletud kui jõud, mis avaldub elektrivälja ühikulisel laengul. Selle annab valem E = Q / 4πεr 2, kus Q on laeng, ε on keskkonna elektriline läbilaskvus ja r on punkti kaugus punktist Q laengust. Elektriline potentsiaal on määratletud kui töömaht ühikulise laenguga, mis on vajalik ühikulise laengu viimiseks lõpmatusest antud punkti. Selle arvutamise võrrand on V = Q / 4πεr, kus kõigil sümbolitel on eelmine tähendus. Teine väga oluline aspekt elektriväljas on elektrivoo tihedus. Elektrivoo tihedus on antud pindalaühiku pinnaga risti kulgevate elektriväljajoonte arvu mõõtmine. Gaussi seadus ja Ampere seadus on nende elektriväljade uurimisel väga olulised.
Gravitatsiooniväli
Gravitatsioonivälja tekitab ruumis olev mis tahes mass. Gravitatsiooniväljades on väga olulised mõisted nagu gravitatsioonivälja intensiivsus ja gravitatsioonipotentsiaal. Gravitatsioonivälja intensiivsust nimetatakse ka gravitatsioonikiirenduseks. Seda saab defineerida kui massiühikule antud massi järgi mõjuvat jõudu. Selle arvutamiseks kasutatakse valemit g = GM / r 2, kus G on universaalne gravitatsioonikonstant ja r on kaugus. Gravitatsioonipotentsiaali saab defineerida kui töömahtu, mis tuleb teha massiühikul, et viia see lõpmatusest antud punkti.
Mis vahe on elektriväljal ja gravitatsiooniväljal?
- Gravitatsiooniväljad võivad tekkida ainult massi tõttu, elektriväljad aga laengute ja ajas muutuvate magnetväljade tõttu.
- Sellised omadused nagu elektrivälja intensiivsus või elektrivälja potentsiaal võivad olla kas negatiivsed või positiivsed, kuna elektrilaengutel on nii positiivseid kui ka negatiivseid väärtusi. Negatiivset massi ei ole, seetõttu saab gravitatsioonivälja intensiivsus olla ainult positiivne, samas kui gravitatsioonivälja potentsiaal võib olla ainult negatiivsete väärtustega.
- Elektriväljajooni saab määratleda seetõttu, et väljajoonte algus ja lõpp on vastupidistel poolustel. Kuna gravitatsiooniposte pole, ei saa gravitatsioonivälja jooni määratleda.
