Potentiaalien tasauspinta

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 12. joulukuuta 2017 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 1 muokkauksen .

Ekvipotentiaalipinnat  ovat käsite, joka soveltuu mihin tahansa potentiaalivektorikenttiin , esimerkiksi staattiseen sähkökenttään tai Newtonin gravitaatiokenttään . Potentiaalitasapaino on pinta, jolla tietyn potentiaalikentän skalaaripotentiaali saa vakioarvon ( potentiaalitasopinta ). Toinen, ekvivalentti määritelmä on pinta, joka on missä tahansa pisteessä kohtisuorassa voimakenttäviivoja vastaan .

Sähköstaattisesti johtimen pinta on ekvipotentiaalipinta. Lisäksi johtimen sijoittaminen potentiaalitasaiselle pinnalle ei aiheuta muutosta sähköstaattisen kentän konfiguraatiossa. Tätä tosiasiaa hyödynnetään kuvantamismenetelmässä , joka mahdollistaa sähköstaattisen kentän laskemisen monimutkaisissa kokoonpanoissa.

(Kiinteässä) gravitaatiokentässä paikallaan olevan nesteen taso määräytyy ekvipotentiaalipinnan avulla. Varsinkin likimäärin voidaan todeta, että valtamerten taso kulkee pitkin Maan gravitaatiokentän ekvipotentiaalipintaa [1] . Maan pintaan ulottuvaa valtamerten pinnan muotoa [2] kutsutaan geoidiksi ja sillä on tärkeä rooli geodesiassa . Geoidi on siis painovoiman tasapotentiaalipinta , joka koostuu painovoima- ja keskipakokomponentista.

Muistiinpanot

  1. ↑ Tämän väitteen epätarkkuuteen liittyy kaksi huomioimatonta vaikutusta: 1) muiden taivaankappaleiden, ensisijaisesti Kuun ja Auringon, ns. vuorovesivoimat , 2) Maan pyöriminen. Ensimmäisen vaikutuksen laskeminen on melko monimutkaista, pääasiassa sen epästationaarisuuden vuoksi (valtamerten vesi, jolla on inertia, ei reagoi välittömästi tällaiseen vaikutukseen, mikä vaikeuttaa tehtävää suuresti, sen lisäksi, että se poistuu prosessin soveltamisalasta aihe ekvipotentiaalipinnat). Toisen vaikutuksen huomioiminen ei ylitä tämän aiheen rajoja, sen huomioon ottamiseksi riittää, että sitä tarkastellaan Maahan liittyvässä ei-inertiaalisessa (pyörivässä) viitekehyksessä puhtaan sijasta. gravitaatiokentän potentiaali, ota huomioon gravitaatiokentän ja keskipakovoiman kokonaispotentiaali (korjaus toisesta ei ole suuri, mutta havaittavissa): juuri tämän kokonaispotentiaalin ekvipotentiaalipinta antaa erittäin hyvässä approksimaatiossa valtamerten pinnan muoto, jättäen huomioimatta muiden taivaankappaleiden aiheuttamat vuorovesivoimat, mikä on myös suhteellisen hyvä arvio valtameren pinnan muodosta vuorovesien perusteella laskettuna.
  2. ↑ Tietty ekvipotentiaalipinta, siinä mielessä ja approksimaatio, joka on kuvattu tarkemmin edellä.

Linkit