Gravitatsiooniväli vs elektriväli
Elektriväli ja gravitatsiooniväli on kaks väljamudeliga seotud 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 mitmed muud. Nende mõistete õige mõistmine võib olla kasulik igale füüsika ja sellega seotud valdkondade õpetlasele.
Elektriväli
Elektriväli ja elektrilaeng on nagu "kana ja muna" probleem. Üks on vajalik teise kirjeldamiseks. Väidetav alt tekitavad elektrivälja kõik elektrilaengud, olgu need liikuvad või paigal. Elektrivälja saab tekitada ka mis tahes ajas muutuvate magnetväljade abil. Elektriväljadel on mitmeid olulisi tegureid. Need on elektrivälja intensiivsus, elektrivälja potentsiaal ja elektrivoo tihedus. Elektrivälja intensiivsus on defineeritud kui jõud, mis mõjub elektriväljast tulenevale ühikulisele punktlaengule. See saadakse valemiga E=Q/4πεr2, kus Q on laeng, ε on keskkonna elektriline läbitavus ja r on punkti kaugus punktist Q laengust. Elektripotentsiaal on defineeritud kui ühiklaengu töömaht, mis on vajalik ühiklaengu viimiseks lõpmatusest antud punkti. Selle arvutamise võrrand on V=Q/4πεr, kus kõigil sümbolitel on eelnev tähendus. Teine väga oluline elektrivälja aspekt on elektrivoo tihedus. Elektrivoo tihedus on antud pindalaühiku pinnaga risti kulgevate elektrivälja joonte arvu mõõt. Gaussi seadus ja Ampere'i seadus on nende elektriväljade uurimisel väga olulised.
Gravitatsiooniväli
Gravitatsioonivälja tekitab mis tahes mass ruumis. Gravitatsiooniväljades on väga olulised mõisted nagu gravitatsioonivälja intensiivsus ja gravitatsioonipotentsiaal. Gravitatsioonivälja intensiivsust nimetatakse ka gravitatsioonikiirenduseks. Seda saab määratleda kui jõudu, mis mõjub antud massi massiühikule. See arvutatakse valemiga g=GM/r2, kus G on universaalne gravitatsioonikonstant ja r on kaugus. Gravitatsioonipotentsiaali saab defineerida kui töö hulka, mis tuleb teha massiühikuga, et viia see lõpmatusest antud punkti.
Mis vahe on elektriväljal ja gravitatsiooniväljal?
– Gravitatsiooniväljad võivad tekkida ainult massi tõttu, kuid elektriväljad võivad tekkida laengute ja ajas muutuvate magnetväljade tõttu.
– Sellised omadused nagu elektrivälja intensiivsus või elektrivälja potentsiaal võivad olla negatiivsed või positiivsed, kuna elektrilaengutel on nii positiivsed kui ka negatiivsed väärtused. Negatiivset massi pole, seetõttu saab gravitatsioonivälja intensiivsus olla ainult positiivne, samas kui gravitatsioonivälja potentsiaal võib olla ainult negatiivsete väärtustega.
– Elektrivälja jõujooni saab määratleda, kuna väljajoonte algused ja lõpud on vastaspoolustel. Kuna gravitatsioonipoolusi ei eksisteeri, ei saa gravitatsioonivälja jooni määratleda.
