场强度

更新时间:2022-08-26 11:31

场强度是冶金这个行业的术语。在重力场中的某点单位质量的质点所具有的重量,称为此点的重力场强度。

场强度

场强度的分类: 1.重力场强度[intensityofgravityfield]:在重力场中的某点单位质量的质点所具有的重量,称为此点的重力场强度。其数值g=p/m(g为此点重力加速度,在这里表示重力场强度)。从数值来说,重力场强度和重力加速度相同;从物理概念来说,前者是力,后者是加速度。在重力测量中,一般用力的概念,但也有用加速度概念的,并且用同一符号g表示。地球重力场强度是地球全部质量所产生的引力场强度F和地球自转产生的惯性离心力场强度c的向量和。重力场强度约等于980厘米/秒2。惯性离心力场强度的最大值仅为它的1/300左右。所以,引力场强度是组成重力场强度的主要因素。引力场强度的变化,是引起重力场强度变化的主要原因。

2.地球场强度地球磁场言是偶极型的,近似于把一个磁铁棒放到地球中心,使它的N极大体上对着南极而产生的磁场形状。当然,地球中心并没有磁铁棒,而是通过电流在导电液体核中流动的发电机效应产生磁场的。

地球磁场不是孤立的,它受到外界扰动的影响,宇宙飞船就已经探测到太阳风的存在。太阳风是从太阳日冕层向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流,主要成分是电离氢和电离氦。

因为太阳风是一种等离子体,所以它也有磁场,太阳风磁场对地球磁场施加作用,好像要把地球磁场从地球上吹走似的。尽管这样,地球磁场仍有效地阻止了太阳风长驱直入。在地球磁场的反抗下,太阳风绕过地球磁场,继续向前运动,于是形成了一个被太阳风包围的、彗星状的地球磁场区域,这就是磁层。

地球磁层位于地面600~1000公里高处,磁层的外边界叫磁层顶,离地面5~7万公里。在太阳风的压缩下,地球磁力线向背着太阳一面的空间延伸得很远,形成一条长长的尾巴,称为磁尾。在磁赤道附近,有一个特殊的界面,在界面两边,磁力线突然改变方向,此界面称为中性片。中性片上的磁场强度微乎其微,厚度大约有1000公里。中性片将磁尾部分成两部分:北面的磁力线向着地球,南面的磁力线离开地球。

1967年发现,在中性片两侧约10个地球半径的范围里,充满了密度较大的等离子体,这一区域称作等离子体片。当太阳活动剧烈时,等离子片中的高能粒子增多,并且快速地沿磁力线向地球极区沉降,于是便出现了千姿百态、绚丽多彩的极光。由于太阳风以高速接近地球磁场的边缘,便形成了一个无碰撞的地球弓形激波的波阵面。波阵面与磁层顶之间的过渡区叫做磁鞘,厚度为3~4个地球半径。

地球磁层是一个颇为复杂的问题,其中的物理机制有待于深入研究。磁层这一概念近来已从地球扩展到其他行星。甚至有人认为中子星和活动星系核也具有磁层特征。

场强度分类

有关发现

1967年发现,在中性片两侧约10个地球半径的范围里,充满了密度较大的等离子体,这一区域称作等离子体片。当太阳活动剧烈时,等离子片中的高能粒子增多,并且快速地沿磁力线向地球极区沉降,于是便出现了千姿百态、绚丽多彩的极光。由于太阳风以高速接近地球磁场的边缘,便形成了一个无碰撞的地球弓形激波的波阵面。波阵面与磁层顶之间的过渡区叫做磁鞘,厚度为3~4个地球半径。

地球磁层是一个颇为复杂的问题,其中的物理机制有待于深入研究。磁层这一概念近来已从地球扩展到其他行星。甚至有人认为中子星和活动星系核也具有磁层特征。

引力场强度

引力场强度是描述引力场的性质的基本物理量,是个矢量。它与电场强度完全等效。

在引力场中某观察点的引力场强度E,等于置于该点的静止质点m所受的引力力F与质量m的比。

相关知识

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引力场强度的单位应是牛(顿)每千克或者是米每平方秒。在国际单位制中,符号为N/kg 或 m/s^2。如果1kg的质点在引力场中的某点受到的万有引力是1N,这点的引力场强度就是1N/kg。如果拿地球表面为研究对象,它的引力场强度则为g,即重力加速度大小。但是,引力场强度并不等于加速度,但是它是由引力引起的加速度。

引力场强度的定义是放入引力场中某质点所受万有引力F跟它的质量比值,定义式E=F/m ,适用于一切引力场;其中F为引力场对试探质点的作用力,m为试探质点的质量。单位N/kg。

引力场强度的方向:引力场中某点的场强方向与它所受万有引力方向相同。

对于真空中静止质点m所建立的引力场,可以由万有引力定律得出 。

式中r是质点M至观察点(或m)的距离;r是由M指向该观察点的单位矢量,它标明了E的方向。

引力场的表示可以引入标量引力势(引力位)P,而电场强度矢量与电位标量间的关系为负梯度关系

E=-▽γP

引力场强度的叠加遵循矢量合成的平行四边形定则

各类场强公式

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真空中质点场强公式:E=GM/r^2 过半径为R的圆的中轴线上的质点的场强:E=GMh/(R^2+h^2)^(3/2)......(h为离圆心的距离,M为圆环的质量)

对于任意的曲线曲面所产生引力场的强度,都可以用线面积分来解决

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