主な相違点 – 電場 vs 重力場
物理学では、電場と重力場は非常に重要な概念です。
電場は、電荷と変化する磁場の影響と挙動を説明するために使用されるモデルです。
電場は、静止した電荷粒子と変化する磁場によって生成されます。
従って、中性粒子は電場を作ることができない。
一方、重力場は、質量の重力現象を説明するためのモデルです。
中性子のような中性粒子は電磁力によって相互作用しないにもかかわらず、重力によって相互作用する。
これが電場と重力場の大きな違いです。
この記事では、電場と重力場の違いについて詳しく説明するように努めます。
電場とは
物理学において、電荷と磁場の影響や振る舞いを説明・理解するために用いられるモデルです。
このモデルでは、電場は電界線によって表される。
電界線は、負電荷の方向には向いているが、正電荷の方向には向いていない。
電界は、電荷や磁界の変化によって発生する。
負と正の電荷は互いに引き合い、負と負、正と正の電荷は互いに反発し合います。
電界モデルでは、電荷や磁界に関連する電界強度、電束密度、電位、クーロン力などの諸量が議論されます。
ある点での電界強度は、静止した単位試験電荷粒子が電磁力によって受ける力として定義される。
The electric field intensity (E) produced by a point charge particle (Q) is given by
ここで、rは点と荷電粒子との距離、εは媒質の誘電率です。
Also, the force (F) experienced by a charge q can be expressed as 
r is the distance between two charges
電場における電磁力による仕事は、経路に依存しない。
つまり、電場は保存的な場です。
静電場はクーロンの法則で記述することができる。
(時間の経過とともに変化しない電場）。
しかし、マクスウェル方程式は、電荷と電流の関数として電場と磁場の両方を記述する。
このように、マクスウェル方程式は電場と磁場を扱うのに非常に有効な方程式なのです。
重力場とは何か
重力場とは、重力相互作用における力場で、重力現象を説明し理解するために用いられるモデルです。
In classical mechanics, the gravitational field is a vector field. Several quantities such as gravitational field strength, gravitational force, and gravitational potential are defined in this model. The gravitational field strength at a given point is defined as the force on unit test mass exerted by the gravitational force. The gravitational field strength (g) caused by a mass M at a given point is a function of the position of the point. It can be expressed as
重力場は、重力によって行われる仕事が経路に依存しないので、保存的力場でもあります。
重力に関するニュートン理論はあまり正確なモデルではない。
特に、ニュートン解は、高重力の問題を扱うと、実際の値から著しく乖離する。
そのため、ニュートン流重力理論は、低重力の問題を扱うときにのみ有効です。
しかし、その精度は十分であり、ほとんどの実用的な用途で使用することができる。
高重力の問題を扱うときは、一般相対性理論を使わなければならない。
低重力ではニュートン理論に近似する。
水平な完全導電性金属表面の前面にある正電荷の電界。
電場と重力場の違い
フィールドは、以下の原因で発生します。
電場。
電場は電荷や磁場の変化により発生する。
重力場。
重力場は、質量によって引き起こされる。
ラジアルフィールドにおけるフェルド強度。
電界。
電場
Gravitational field: 
電界強度のSI単位。
電界。
重力場：ms-2 (Nkg-1)
比例定数
電場：1/4πε（媒質に依存するため、媒質に依存する）
重力場 G (万有引力定数)
力の性質
電場。
引力または斥力のどちらか。
(荷電粒子間に生じる。
重力場。
常に引力。
ラジアルフィールドにおける力。
Electric field: 
(クーロンの法則)
Gravitational field: 
(Newton’s law)
Image Courtesy:
「電場” by Geek3 – 自作 このプロットは、Vector Field Plot, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimediaで作成しました。
「重力場” by Sjlegg – 自作, (Public Domain) via Commons Wikimedia
