Možete li objasniti razlike i sličnosti između električnih polja magnetnih polja i gravitacionih polja

Postoji i razlika i sličnosti između električnog polja, magnetskog polja i gravitacionog polja.

I. Razlike

Različite izvore generisanja

Električno polje: Generiše se statičkim ili pokretnim nabojima. Na primer, metalna lopta sa pozitivnim nabojem generiše električno polje u okružujućem prostoru. Pozitivan naboj privlači negativne naboje i odbija pozitivne naboje u okružujućem području.

Magnetsko polje: Generiše se pokretnim nabojevima (strujama) ili stalnim magnetima. Na primer, prava žica kroz koju teče struja generiše kružno magnetsko polje oko nje. Solenoid kroz koji teče struja takođe generiše relativno jako magnetsko polje.

Gravitaciono polje: Generiše se objektima sa masom. Zemlja je ogroman izvor gravitacionih polja. Svaki objekat na Zemlji podležeće gravitacionoj sili Zemlje.

Različite osnovne osobine

Osobine magnetske poljane sile: Magnetsko polje djeluje silom na pokretne naboje ili struje. Ova sila se naziva Lorentzova sila ili Ampereova sila. Lorentzova sila F=qvB sin #(gde je q naboj naboja, v brzina naboja, B jačina magnetskog polja, a # ugao između smera brzine i smera magnetskog polja).

Ampereova sila F=BIL sin# (gde je I intenzitet struje, a L dužina vodilja). Smer magnetske poljane sile zavisi od smera magnetskog polja i smera kretanja (ili smera struje), a može se odrediti pravilom lijeve ruke.

Osobine gravitacije: Gravitacija je komponenta gravitacione sile između dva objekta. Smer gravitacije je uvek vertikalno nadole. Veličina gravitacije G= mg (gde je m masa objekta, a g ubrzanje zbog gravitacije).

Različite karakteristike polja

Električno polje: Linije električnog polja su virtualne linije koje se koriste za opisivanje smera i jačine električnog polja. Linije električnog polja počinju kod pozitivnih naboja i završavaju kod negativnih naboja ili beskonačnosti. Jačina električnog polja je vektor koji odražava jačinu i smer električnog polja. Na primer, u električnom polju generisanom tačkastim nabojem, jačina električnog polja E=kQ/r*r (gde je k elektrostatska konstanta, Q naboj izvornog naboja, a r rastojanje od izvornog naboja).

Magnetsko polje: Linije magnetske indukcije su takođe virtualne linije koje se koriste za opisivanje smera i jačine magnetskog polja. Linije magnetske indukcije su zatvorene krive. Vanjski, one počinju na N polu i vraćaju se na S pol. Unutrašnji, idu od S pola do N pola. Intenzitet magnetske indukcije je takođe vektor koji odražava jačinu i smer magnetskog polja. Na primer, oko dugog ravnomernog vodilja kroz koji teče struja, intenzitet magnetske indukcije B=u0I/2Πr (gde je u0 permeabilnost vakuma, I intenzitet struje, a r rastojanje od vodilja).

Gravitaciono polje: Linije gravitacionog polja su zapravo smerovne linije gravitacije, uvek pokazuju vertikalno nadole prema centru Zemlje. Gravitaciono ubrzanje je vektor koji odražava jačinu gravitacionog polja. Vrijednost gravitacionog ubrzanja je malo različita na različitim lokacijama površine Zemlje.

II. Sličnosti

Postoje u formi polja

Električna polja, magnetska polja i gravitaciona polja su svi nevidljivi i nedirani, ali mogu svi djelovati silom na objekte unutar njih. Oni prenose silu putem forme polja u prostoru bez direktnog kontakta s objektima. Na primjer, naboj u električnom polju podležeći će sili električnog polja, magnet u magnetskom polju podležeći će sili magnetskog polja, a objekat u gravitacionom polju podležeći će gravitacionoj sili.

Jačine polja su sve vektori

Jačina električnog polja, intenzitet magnetske indukcije i gravitaciono ubrzanje su svi vektori. Oni imaju i veličinu i smer. Kada se računa sila polja na objekat, potrebno je uzeti u obzir smer jačine polja. Na primjer, kada se računa sila električnog polja, magnetskog polja i gravitacije, smer sile treba odrediti prema smeru jačine polja i osobinama objekta.

Prate određene fizičke zakone

Električna polja, magnetska polja i gravitaciona polja svi prate neke osnovne fizičke zakone. Na primjer, Coulombov zakon opisuje odnos između sile električnog polja između dva tačkasta naboja i naboja i rastojanja; Biot-Savartov zakon opisuje odnos između magnetskog polja generisanog elementom struje i struje, rastojanja i ugla; Newtonov zakon univerzalne gravitacije opisuje odnos između gravitacione sile između dva objekta i mase i rastojanja. Ovi zakoni su važni temelji fizike i otkrivaju suštinu i zakone djelovanja polja.