力场 (物理)

物理学中,力场是与作用于不同位置的质点上的非接触力对应的向量场。具体来说,力场是向量场,其中是质点在处受到的力。[1]

均匀球体内部和周围引力势能的2维截面。截面拐点位于球体表面。

例子

  • 引力是两个物体之间的吸引力。引力场模拟了大质量物体(或更广义地说,任何能量量)对周围空间的影响。[2]牛顿万有引力定律中,质量为M的粒子会产生引力场 ,其中径单位向量 指向远离粒子的方向。质量为m的轻质粒子在靠近地球表面时受到的引力由 ,其中g地球引力[3][4]
  • 电场 对点电荷q施加的力为 [5]
  • 磁场 中,在磁场中运动的点电荷会受到与速度和磁场方向垂直的力,其关系为 

功取决于位移和作用在物体上的力。当质点沿路径C在力场中运动时,力做曲线积分

 

此值与粒子沿路径移动的速度/动量无关。

保守场

保守场来说,它也与路径本身无关,只取决于始终点。因此,在起点与终点重合的闭合路径上运动的物体的功为0:

 

认识到保守矢量场可以写成某个标量势函数的梯度,可以更容易地评估所做的功:

 

功就是起点和终点的电势值之差。如果这两个点分别为x = ax = b,则:

 

另见

参考文献

外部链接