Mitkä ovat gravitaatio- ja sähkökenttien väliset yhtäläisyydet ja erot?

On paljon yhtäläisyyksiä ja eroja, mutta huomautan luultavasti kaikkein merkittävimmistä:

Samankaltaisuus: käänteisen neliön lait

Molemmat kentät noudattavat "käänteisen neliön lakeja". Tämä tarkoittaa, että pistelähteen voima putoaa # 1 / r ^ 2 #. Tiedämme, että kummankin voima-asiat ovat:

#F_g = G (m_1m_2) / r ^ 2 ja F_q = 1 / (4pi epsilon_0) (q_1q_2) / r ^ 2 #

Nämä ovat hyvin samanlaisia yhtälöitä. Tärkein syy tähän liittyy jatkuvuuslainsäädäntöön, koska voimme kuvitella integroituvan koko pintaan ja löytää vakion, joka on verrannollinen suljettuun tilavuuteen (Gaussin laki), mutta oletan, että se on palkkasi yläpuolella.

Tämän seurauksena molemmilla voimilla on energiaa, jotka kutistuvat # 1 / r #, koska integroimme voiman etäisyyden päästä energian saamiseksi.

Ero: Massat eivät ole negatiivisia

Suurin ero näiden kahden välillä on, että painovoima ei ole koskaan vastenmielinen. Jos laitat kaksi samankaltaista maksua yhteen, saat aina vastarintaa. Toisaalta kaikki massat ovat näennäisesti houkuttelevia, ts. Ei ole negatiivista massaa, kuten on olemassa negatiivista varausta.

Jos halusimme olla pedanttinen, meidän pitäisi kirjoittaa voimien määritelmä #F_g = - G (m_1 m_2) / r ^ 2 #, mutta tässä ei ole väliä.