Jõuväli

Jõuväli on füüsikaline väli, mille igas ruumipunktis mõjub proovikehale kindla suuruse ja suunaga jõud (jõuvektor). Jõud oleneb proovikeha asukohast $\overrightarrow{r}$ väljas (näiteks kaugusest koordinaatide alguspunktist) ning proovikeha ja mõjuva välja vastastikmõjust.

Proovikeha on idealiseeritud punktikujuline keha, millele väli toimet avaldab, kuid mis ise välja ei mõjuta. Jõuväljas, mille tekitab elektromagnetiline vastastikmõju, on proovikehaks proovilaeng, gravitatsioonivälja korral nimetatakse proovikeha proovimassiks.

Matemaatiliselt on välja poolt proovikehale avaldatav jõud koha $\overrightarrow{r}$ vektorfunktsioon, näiteks elektrivälja korral

$\overrightarrow{F}(\overrightarrow{r},q)=q\cdot \overrightarrow{E}(\overrightarrow{r})$,

kus $\overrightarrow{E}(\overrightarrow{r})$ on elektrivälja tugevus ja $q$ on elektrilaeng.

Kui jõuvälja töö proovikeha ümberpaigutamiseks ei sõltu keha trajektoorist, vaid ainult selle alg- ja lõppasendist, siis on tegemist potentsiaaliväljaga. Niisugust välja saab iseloomustada selles väljas oleva keha potentsiaalse energiaga, kusjuures töö keha ümberpaigutamiseks ühest kohast teise sõltub ainult potentsiaalse energia väärtuste erinevusest nendes punktides.

Potentsiaaliväljas proovikehale mõjuv jõud avaldub potentsiaalse energia $W$ gradiendina:

$\overrightarrow{F}=-\mathrm{g}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{d}W$.

Jõuvälju visualiseeritakse (näitlikustatakse) jõujoontega.

Jõuväljade võrdlus

Füüsikaline suurus	Gravitatsiooniväli	Elektriväli	Magnetväli
Väljatugevus	Gravitatsioonivälja tugevus $\overrightarrow{g}=\frac{\overrightarrow{F}}{m}(\overrightarrow{g}\parallel \overrightarrow{F})$	Elektrivälja tugevus $\overrightarrow{E}=\frac{\overrightarrow{F}}{q}(\overrightarrow{E}\parallel \overrightarrow{F})$	Magnetinduktsioon $\overrightarrow{B}=\frac{\overrightarrow{F}}{g\cdot \overrightarrow{v}}(\overrightarrow{B}\perp \overrightarrow{F}\perp \overrightarrow{v})$
Füüsikakonstant	Gravitatsioonikonstant	Elektriline konstant	Magnetiline konstant
Potentsiaal	$\phi =-G\cdot \frac{M}{r}$	$\phi =\frac{q}{r}$	$-$
Jõud	Kahe keha vahel: $F=G\cdot \frac{m_1{m}_2}{r^2}$	Kahe laengu vahel: $F=G\cdot \frac{q_1{q}_2}{r^2}$	$-$
Energia	$-$	Kondensaatoris mahtuvusega $C$: $E=\frac{1}{2}C\cdot U^2$	Induktiivpoolis induktiivsusega $L$: $E=\frac{1}{2}L\cdot I^2$
Toime	Avaldab jõudu kõigile kehadele vastavalt nende massile; ei põhjusta kehas tõendatavaid muudatusi	Avaldab mõju elektrilaenguga kehadele ja osakestele; põhjustab laengute eraldumist või nihet	Avaldab jõudu liikuvatele laengukandjatele ja vooluga juhtmetele, magneedib magnetmaterjale

Vaata ka

• Väljatugevus