重力場と電場

電場と重力場は、場のモデルにおける2つの概念である。どちらの分野も、電荷、磁石、質量の挙動を説明するモデルとして利用されている。これらのフィールドモデルは、電気工学、電子工学、物理学、天体物理学、宇宙論、化学などの分野で重要な応用がなされています。これらの概念を正しく理解することは、物理学やその関連分野の研究者にとって非常に有益である。

電場

鶏と卵」は電界のようなものです。一方が他方を記述する必要があります。電場は、電荷が動いているか静止しているかにかかわらず、すべての電荷によって作られます。電場は、時間的に変化する任意の磁場を使って作ることもできる。電界にはいくつかの重要な要素があります。電界強度、電界ポテンシャル、電流密度である。電界強度は、単位点電荷あたりの電界の力で定義される。ここで、Qは電荷、εは媒体の静電容量、rは点からQ点電荷までの距離で、E=Q/4πεr2という式が与えられる。電位は、単位電荷が無限遠からある地点に到達するための、単位電荷に対する仕事と定義される。この値を計算する式は、V = Q/4πεr であり、ここですべての記号は以前の意味である。電界のもう一つの非常に重要な点は、電流密度である。電束密度とは、ある単位面積の表面に垂直な電界線の数を示す指標である。この電界を研究する上で、ガウスの法則とアンペールの法則は非常に重要である。

重力場

重力場は、空間内のあらゆる質量によって作られます。重力場には、重力場の強さや重力ポテンシャルなど、非常に重要な概念があります。重力場の強さは、重力加速度とも呼ばれる。ある質量に対する単位質量あたりの力として定義することができる。gは万有引力定数、rは距離で、g = GM/r2という式で計算される。重力ポテンシャルは、単位質量を無限大からある地点まで持っていくのに必要な仕事量として定義することができる。