Przeczytaj
Warto przeczytać
Siły grawitacyjne i elektrostatyczne mają niemal identyczne własności, opisują je podobne prawa i teorie fizyczne. Poniżej znajduje się tabela zestawiająca podobieństwa i różnice dotyczące zarówno tych sił, jak i wynikających z nich niektórych własności pół grawitacyjnego i elektrostatycznego.
Tabelę można czytać zaczynając każdy wiersz zarówno od lewej, jak i prawej komórki.
Nr | Grawitacja | Elektrostatyka |
---|---|---|
1 | Siły grawitacyjne mają zasięg nieskończony. | Siły elektrostatyczne mają zasięg nieskończony. |
2 | Oddziaływaniu podlegają masy. Nie istnieje masa ujemna, wobec tego wszystkie są „jednoimienne” i dodatnie. | Oddziaływaniu podlegają ładunki, które mogą być różnoimienne (ujemne lub dodatnie). |
3 | Siłę oddziaływania kulistej, jednorodnej masy na próbną masę określa prawo powszechnego ciążenia: gdzie oznacza stałą grawitacji, a jest wektorem położenia masy względem środka . | Siłę oddziaływania ładunku na ładunek określa prawo Coulomba: gdzie oznacza stałą elektrostatyczną, a jest wektorem położenia ładunku względem . |
4 | Wartość siły oddziaływania dwóch jednostkowych mas z odległości jednostkowej wynosi | Wartość siły oddziaływania dwóch jednostkowych ładunków z odległości jednostkowej wynosi |
5 | Pole grawitacyjne to przypisanie każdemu punktowi przestrzeni wektora natężenia, liczbowo równego sile działającej na jednostkową masę. | Pole elektrostatyczne to przypisanie każdemu punktowi przestrzeni wektora natężenia, liczbowo równego sile działającej na jednostkowy ładunek elektryczny. |
6 | Pole grawitacyjne jest polem źródłowympolem źródłowym. | Pole elektrostatyczne jest polem źródłowympolem źródłowym. |
7 | Wartość natężenia pola grawitacyjnego wytwarzanego przez punkt materialny o masie w odległości od niego opisuje wzór: | Wartość natężenia pola elektrostatycznego wytwarzanego przez ładunek punktowy o wartości w odległości od niego opisuje wzór: |
8 | Dla pól grawitacyjnych obowiązuje zasada superpozycji, według której natężenie pola pochodzącego od wielu źródeł jest wektorową sumą natężeń pochodzących od każdego z nich. | Dla pól elektrostatycznych obowiązuje zasada superpozycji, według której natężenie pola pochodzącego od wielu źródeł jest wektorową sumą natężeń pochodzących od każdego z nich. |
9 | Linie polaLinie pola są zawsze otwarte, prowadzą z nieskończoności do źródła (zbiegają się w źródle). | Linie polaLinie pola wychodzą z ładunków dodatnich i zbiegają się w ładunkach ujemnych. |
10 | Im większe natężenie pola (np. im bliżej źródła), tym gęściej rozmieszczone są jego linie. | Im większe natężenie pola (np. im bliżej źródła), tym gęściej rozmieszczone są jego linie. |
11 | W szczególnym przypadku, gdy masy źródłowe rozmieszczone są jednorodnie na płaszczyźnie, którą można uznać za nieskończoną, pole grawitacyjne jest jednorodne, to znaczy natężenie ma wszędzie jednakową wartość, a linie polalinie pola są równoległe do siebie (np. w pobliżu powierzchni Ziemi). | W szczególnym przypadku, gdy ładunki źródłowe rozmieszczone są jednorodnie na płaszczyźnie, którą można uznać za nieskończoną, pole elektrostatyczne jest jednorodne, to znaczy natężenie ma wszędzie jednakową wartość, a linie polalinie pola są równoległe do siebie (np. między okładkami kondensatora płaskiego). |
Słowniczek
(ang.: field lines) linie, do których styczny jest wektor opisujący dane pole. Na przykład, dla pola grawitacyjnego lub elektrostatycznego są to linie, do których styczne są zarówno wektory natężenia, jak i działających sił; dla pola magnetycznego – do linii pola styczne są wektory indukcji magnetycznej, a wektory sił są do nich prostopadłe.
(ang.: source field) pole, pochodzące od ciał obdarzonych cechą powodującą oddziaływania (np. masa, ładunek elektryczny). Przykładem pola, które nie jest źródłowe, jest pole magnetyczne, wytwarzane przez prądy elektryczne.