Gravitációs mező kontra elektromos mező
Az elektromos tér és a gravitációs tér a térmodellhez kapcsolódó két fogalom. Mindkét mező olyan modell, amelyet a töltések, mágnesek és tömegek viselkedésének magyarázatára használnak. Ezek a terepi modellek nagyon fontosak olyan területeken, mint az elektrotechnika, az elektronika, a fizika, az asztrofizika, a kozmológia, a kémia és sok más. E fogalmak megfelelő megértése valóban hasznos lehet a fizika és a kapcsolódó területek bármely tudósa számára.
Elektromos mező
Az elektromos mező és az elektromos töltés olyan, mint a „csirke és tojás” probléma. Az egyik szükséges a másik leírásához. Azt mondják, hogy minden elektromos töltés generál elektromos mezőt, függetlenül attól, hogy az mozgó vagy álló helyzetben van. Elektromos mezőt bármilyen időben változó mágneses mező felhasználásával is elő lehet állítani. Az elektromos mezőknek számos fontos tényezője van. Ezek az elektromos tér intenzitása, az elektromos tér potenciálja és az elektromos fluxussűrűség. Az elektromos tér intenzitása az elektromos térből származó egységnyi ponttöltésre ható erő. Ezt az E=Q/4πεr2 képlet adja meg, ahol Q a töltés, ε a közeg elektromos permittivitása és r a pont távolsága a Q töltéstől. Az elektromos potenciált úgy határozzuk meg, mint az egységnyi töltésen végzett munka mennyiségét, amely ahhoz szükséges, hogy az egységnyi töltést a végtelenből az adott pontba vigyük. Ennek kiszámításához a következő egyenlet: V=Q/4πεr, ahol az összes szimbólumnak az előző jelentése van. Az elektromos tér másik nagyon fontos szempontja az elektromos fluxus sűrűsége. Az elektromos fluxussűrűség az adott egységnyi felületre merőleges elektromos erővonalak számának mérése. A Gauss-törvény és az Ampere-törvény nagyon fontosak ezen elektromos terek tanulmányozása során.
Gravitációs tér
A gravitációs teret a tér bármely tömege hozza létre. Vannak nagyon fontos fogalmak a gravitációs mezőkben, mint például a gravitációs tér intenzitása és a gravitációs potenciál. A gravitációs tér intenzitását gravitációs gyorsulásnak is nevezik. Úgy definiálható, mint az adott tömeg egységnyi tömegére ható erő. Kiszámítása a következő képlettel történik: g=GM/r2, ahol G az univerzális gravitációs állandó és r a távolság. A gravitációs potenciál úgy definiálható, mint az a munkamennyiség, amelyet egy egységnyi tömegen el kell végezni, hogy azt a végtelenből az adott pontba hozzuk.
Mi a különbség az elektromos és a gravitációs tér között?
– Gravitációs mezők csak tömeg hatására léphetnek fel, elektromos mezők viszont töltések és időben változó mágneses mezők hatására.
– Az olyan tulajdonságok, mint az elektromos tér intenzitása vagy az elektromos tér potenciálja, lehetnek negatívak vagy pozitívak, mivel az elektromos töltéseknek pozitív és negatív értékei is vannak. Nincs negatív tömeg, ezért a gravitációs tér intenzitása csak pozitív, míg a gravitációs térpotenciál csak negatív értékű lehet.
– Elektromos erővonalak definiálhatók, mivel a mezővonalak kezdete és vége ellentétes pólusokon van. Mivel gravitációs pólusok nem léteznek, gravitációs erővonalak nem definiálhatók.
