Ekvipotentialyta

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 12 december 2017; verifiering kräver 1 redigering .

Ekvipotentiella ytor  är ett begrepp som är tillämpligt på alla potentiella vektorfält , till exempel till ett statiskt elektriskt fält eller till ett Newtonskt gravitationsfält . En ekvipotentialyta är en yta på vilken skalärpotentialen för ett givet potentialfält får ett konstant värde ( potentialnivåyta ). En annan, ekvivalent definition är en yta, vid vilken punkt som helst vinkelrät mot fältkraftslinjerna .

Ytan på en ledare i elektrostatik är en ekvipotentialyta. Dessutom orsakar inte placeringen av en ledare på en ekvipotentialyta en förändring i konfigurationen av det elektrostatiska fältet. Detta faktum utnyttjas i avbildningsmetoden , som möjliggör beräkning av det elektrostatiska fältet för komplexa konfigurationer.

I ett (stationärt) gravitationsfält fastställs nivån av en stationär vätska av en ekvipotentialyta. Särskilt kan man ungefärligt konstatera att havens nivå passerar längs den ekvipotentiella ytan av jordens gravitationsfält [1] . Formen på ytan av oceanerna [2] som sträcker sig till jordens yta kallas geoiden och spelar en viktig roll i geodesin . Geoiden är alltså en ekvipotentiell yta av gravitation , bestående av en gravitations- och centrifugalkomponent.

Anteckningar

  1. ↑ Oriktigheten i detta uttalande är förknippat med två oredovisade influenser: 1) de så kallade tidvattenkrafterna från andra himlakroppar, i första hand Månen och Solen, 2) jordens rotation. Redovisningen av den första påverkan är ganska komplicerad, främst på grund av dess icke-stationaritet (havens vatten, som har tröghet, reagerar inte omedelbart på en sådan påverkan, vilket avsevärt komplicerar uppgiften, förutom att ta det ur omfattningen av ämnet ekvipotentiella ytor). Redovisning av den andra påverkan går inte utöver omfattningen av detta ämne, för att ta hänsyn till det räcker det att betrakta det i en icke-trög (roterande) referensram associerad med jorden, och istället för den rena gravitationsfältets potential, överväg den totala potentialen för gravitationsfältet och centrifugalkraften (korrigeringen från den andra är inte stor, men märkbar): det är ekvipotentialytan för denna totala potential som kommer att ge, med en mycket bra approximation, havsytans form, och försummar tidvattenkrafter från andra himlakroppar, vilket också kommer att vara en relativt bra uppskattning av havsytans form i medeltal över tidvatten.
  2. ↑ Att vara en viss ekvipotentialyta, i den mening och approximation som beskrivs mer i detalj ovan.

Länkar