Ist das elektrische Feld wie das Gravitationsfeld ein Analogon der Beschleunigung?

Question

Ist das elektrische Feld wie das Gravitationsfeld ein Analogon der Beschleunigung?

Khaverim

Nach den Newtonschen Gesetzen hängt die Beschleunigung eines Körpers von der auf ihn wirkenden Kraft und seiner Masse ab

\frac{\vec{F}}{M} = \vec{A}

$\frac{\vec{F}}{m} = \vec{a}$ und die Gravitationsbeschleunigung ist definiert als

\frac{{\vec{F}}_{grav}}{M} = \vec{G}

$\frac{\vec{F}_{\text{grav}}}{m} = \vec{g}$ so dass das Gravitationsfeld als Beschleunigung eines massiven Teilchens interpretiert werden kann.

Ich habe auch gelernt, dass ein elektrisches Feld durch die Kraft (aus dem Feld) definiert werden kann, die auf eine Ladung wirkt:

\frac{{\vec{F}}_{elektr}}{Q} = \vec{E}

$\frac{\vec{F}_{\text{elec}}}{q} = \vec{E}$ Diese Gleichung sieht ähnlich aus; Kann das elektrische Feld als "Beschleunigung der Ladung" betrachtet werden, die auf Punktladungen wirkt (nur weil das Feld neutrale Teilchen ignoriert)?

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Ist das elektrische Feld wie das Gravitationsfeld ein Analogon der Beschleunigung?

Knzhou · Answer 1

So'ne Art! Im Falle der Schwerkraft, wo $F \propto m$ , Die Quantität $F/m$ konstant ist, also fallen alle Objekte mit der gleichen Beschleunigung. Dies ist ein Hinweis darauf, dass die Schwerkraft wirklich ein geometrisches Phänomen ist, wie die allgemeine Relativitätstheorie zeigt.

Im Falle des Elektromagnetismus haben wir jedoch stattdessen $F \propto q$ , also ist die Beschleunigung stattdessen proportional zum Verhältnis von Ladung zu Masse $q/m$ . Da diese Größe für verschiedene Teilchen unterschiedlich ist, schließt sie eine geometrische Beschreibung des Elektromagnetismus aus.

Betrachtet man nur Teilchen mit konstantem Ladungs-Masse-Verhältnis, so kann man tatsächlich elektrische Felder geometrisch als Beschleunigungen und magnetische Felder als Rotationen interpretieren, wie ich hier erkläre .

Ist das elektrische Feld wie das Gravitationsfeld ein Analogon der Beschleunigung?

Khaverim

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Knzhou

Khaverim

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