विद्युत क्षेत्र, चुंबकीय क्षेत्र और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में समानताएँ और अंतर होते हैं।
I. अंतर
उत्पादन के विभिन्न स्रोत
विद्युत क्षेत्र: स्थिर या गतिशील आवेशों द्वारा उत्पन्न होता है। उदाहरण के लिए, धनात्मक आवेश वाली एक धातु की गेंद अपने आसपास के स्थान में विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करेगी। धनात्मक आवेश आसपास के क्षेत्र में ऋणात्मक आवेशों को आकर्षित करेगा और धनात्मक आवेशों को धकेलेगा।
चुंबकीय क्षेत्र: गतिशील आवेशों (धाराओं) या स्थायी चुंबकों द्वारा उत्पन्न होता है। उदाहरण के लिए, जिसमें धारा प्रवाहित हो रही हो, एक सीधी तार अपने चारों ओर गोलाकार चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करेगी। धारा प्रवाहित हो रही एक सोलेनॉइड भी एक अपेक्षाकृत मजबूत चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करेगी।
गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र: द्रव्यमान वाली वस्तुओं द्वारा उत्पन्न होता है। पृथ्वी गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र का एक बड़ा स्रोत है। पृथ्वी पर कोई भी वस्तु पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल के अधीन होगी।
विभिन्न मूल गुण
चुंबकीय क्षेत्र बल के गुण: चुंबकीय क्षेत्र गतिशील आवेशों या धाराओं पर बल लगाता है। इस बल को लोरेंट्ज बल या एम्पीयर बल कहा जाता है। लोरेंट्ज बल F=qvB sin# (जहाँ q आवेश का आवेश है, v आवेश का वेग है, B चुंबकीय क्षेत्र की ताकत है, और # वेग दिशा और चुंबकीय क्षेत्र दिशा के बीच का कोण है)।
एम्पीयर बल F=BIL sin# (जहाँ I धारा की तीव्रता है और L चालक की लंबाई है)। चुंबकीय क्षेत्र बल की दिशा चुंबकीय क्षेत्र और गति (या धारा दिशा) की दिशा से संबंधित होती है, और इसे बायें हाथ के नियम से निर्धारित किया जा सकता है।
गुरुत्व के गुण: गुरुत्व दो वस्तुओं के बीच के गुरुत्वाकर्षण बल का एक घटक है। गुरुत्व की दिशा हमेशा ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर होती है। गुरुत्व का परिमाण G= mg (जहाँ m वस्तु का द्रव्यमान है और g गुरुत्वाकर्षण त्वरण है)।
विभिन्न क्षेत्र विशेषताएँ
विद्युत क्षेत्र: विद्युत क्षेत्र रेखाएँ विद्युत क्षेत्र की दिशा और ताकत को वर्णित करने के लिए उपयोग की जाने वाली काल्पनिक रेखाएँ हैं। विद्युत क्षेत्र रेखाएँ धनात्मक आवेशों से शुरू होती हैं और ऋणात्मक आवेशों या अनंत पर समाप्त होती हैं। विद्युत क्षेत्र ताकत एक सदिश है जो विद्युत क्षेत्र की ताकत और दिशा को प्रतिबिंबित करता है। उदाहरण के लिए, एक बिंदु आवेश द्वारा उत्पन्न विद्युत क्षेत्र में, विद्युत क्षेत्र ताकत E=kQ/r*r (जहाँ k विद्युत स्थैतिक नियतांक है, Q स्रोत आवेश का आवेश है, और r स्रोत आवेश से दूरी है)।
चुंबकीय क्षेत्र: चुंबकीय प्रेरण रेखाएँ भी चुंबकीय क्षेत्र की दिशा और ताकत को वर्णित करने के लिए उपयोग की जाने वाली काल्पनिक रेखाएँ हैं। चुंबकीय प्रेरण रेखाएँ बंद वक्र होती हैं। बाहर, वे एन धुरी से शुरू होती हैं और एस धुरी पर वापस आती हैं। अंदर, वे एस धुरी से एन धुरी पर जाती हैं। चुंबकीय प्रेरण तीव्रता भी एक सदिश है जो चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और दिशा को प्रतिबिंबित करता है। उदाहरण के लिए, धारा प्रवाहित हो रही एक लंबी सीधी तार के चारों ओर, चुंबकीय प्रेरण तीव्रता B=u0I/2Πr (जहाँ u0 विशिष्ट परमेयता है, I धारा की तीव्रता है, और r तार से दूरी है)।
गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र: गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र रेखाएँ वास्तव में गुरुत्व की दिशा रेखाएँ हैं, जो हमेशा ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर पृथ्वी के केंद्र की ओर इंगित करती हैं। गुरुत्वाकर्षण त्वरण एक सदिश है जो गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की ताकत को प्रतिबिंबित करता है। पृथ्वी की सतह पर विभिन्न स्थानों पर गुरुत्वाकर्षण त्वरण का मान थोड़ा-बहुत अलग होता है।
II. समानताएँ
क्षेत्र के रूप में मौजूद होना
विद्युत क्षेत्र, चुंबकीय क्षेत्र और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र सभी दृश्य और स्पर्श में अदृश्य हैं, लेकिन वे अपने अंदर के वस्तुओं पर बल लगा सकते हैं। वे अंतरिक्ष में क्षेत्र के रूप में बल का प्रसार करते हैं, बिना वस्तुओं के सीधे संपर्क में आए। उदाहरण के लिए, विद्युत क्षेत्र में एक आवेश विद्युत क्षेत्र बल के अधीन होगा, चुंबकीय क्षेत्र में एक चुंबक चुंबकीय क्षेत्र बल के अधीन होगा, और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में एक वस्तु गुरुत्वाकर्षण बल के अधीन होगी।
क्षेत्र तीव्रता सभी सदिश हैं
विद्युत क्षेत्र तीव्रता, चुंबकीय प्रेरण तीव्रता, और गुरुत्वाकर्षण त्वरण सभी सदिश हैं। उनके पास दोनों मात्रा और दिशा होती है। जब किसी क्षेत्र द्वारा वस्तु पर बल की गणना की जाती है, तो क्षेत्र तीव्रता की दिशा को ध्यान में रखना आवश्यक होता है। उदाहरण के लिए, जब विद्युत क्षेत्र बल, चुंबकीय क्षेत्र बल, और गुरुत्वाकर्षण बल की गणना की जाती है, तो बल की दिशा को क्षेत्र तीव्रता और वस्तु के गुणों के आधार पर निर्धारित किया जाना चाहिए।
निश्चित भौतिक नियमों का पालन करना
विद्युत क्षेत्र, चुंबकीय क्षेत्र और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र सभी कुछ मूल भौतिक नियमों का पालन करते हैं। उदाहरण के लिए, कूलंब का नियम दो बिंदु आवेशों के बीच के विद्युत क्षेत्र बल और आवेश और दूरी के बीच के संबंध का वर्णन करता है; बियो-सावार्ट का नियम एक धारा तत्व द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र और धारा, दूरी, और कोण के बीच के संबंध का वर्णन करता है; सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम दो वस्तुओं के बीच के गुरुत्वाकर्षण बल और द्रव्यमान और दूरी के बीच के संबंध का वर्णन करता है। ये नियम भौतिकी के महत्वपूर्ण आधार हैं और क्षेत्रों की मूल और कार्य नियमों को खोलते हैं।