Поле электрического диполя (2D)

Фиксированный диполь из двух зарядов на оси x использует принцип суперпозиции Кулона V = Σ k qᵢ/rᵢ на регулярной сетке. Маскированный диапазон min/max окрашивает тепловую карту вдали от сингулярностей; эквипотенциали строятся методом marching squares на этой сетке; силовые линии интегрируются вперёд вдоль вектора E из точек вблизи положительного заряда до достижения отрицательного заряда или границы.

Для кого: Вводный курс электростатики; дополняет интерактивный конструктор 'Визуализатор электрического поля' готовым дипольным пресетом с акцентом на формулы.

Ключевые понятия

  • электрический диполь
  • эквипотенциальная поверхность
  • силовая линия поля
  • потенциал Кулона
  • дипольный момент

Как это работает

Эта страница посвящена **чистому диполю** в 2D: двум точечным зарядам **+q** и **−q** на оси **x**. **Скалярный потенциал** V складывается из вкладов 1/r; **силовые линии электрического поля** следуют за **E** (перпендикулярны эквипотенциалям). Сравните с общей лабораторией **Электрическое поле**, где вы размещаете произвольные заряды.

Основные формулы

V(r) = Σᵢ k qᵢ / |r − rᵢ|
E = −∇V   (field lines tangent to E)
Far from origin: V ∝ (p·r̂)/r² ,   |p| = 2aq

Часто задаваемые вопросы

Почему эквипотенциали выглядят зубчатыми вблизи зарядов?
Потенциал расходится у точечных зарядов; визуализация маскирует точки сетки, очень близкие к каждому заряду, при установке цветовой шкалы, а сегменты контуров являются кусочно-линейными на конечной сетке.
Чем это отличается от общей страницы с электрическим полем?
Тот интерактивный конструктор позволяет размещать множество зарядов. Здесь геометрия жёстко задана как классический диполь ±q, чтобы в тексте можно было использовать стандартную терминологию и описывать поведение поля в дальней зоне.

Другие симуляторы в этой категории — или все 42.

Вся категория →
НовоеСредний

Идеальный операционный усилитель (обратная связь)

Инвертирующий, неинвертирующий, повторитель; синусоидальный или постоянный сигнал; опциональное ограничение по напряжению питания.

Запустить симулятор
НовоеНачинающий

Генератор Ван де Граафа

Лента заряжает купол; V = Q/C; стилизованная искра на землю при превышении V_пробоя.

Запустить симулятор
НовоеСредний

Kirchhoff's Laws (KCL & KVL)

3-node DC: junction divider + optional R∥V; hints, KCL/KVL, solved currents.

Запустить симулятор
НовоеСредний

Плоская ЭМ волна (вакуум)

E ⊥ B ⊥ k: синусоидальные поля sin(kz−ωt), вектор Пойнтинга направлен вдоль z; ω = ck (c = 1).

Запустить симулятор
НовоеСредний

Двигатель и генератор постоянного тока

Катушка в поле B: двигатель V = IR + kω, генератор E = kω на нагрузку — один коэффициент k, два режима.

Запустить симулятор
НовоеСредний

Градиентный B-дрейф

B_z(x,y) со слабым градиентом; орбита из q(E+v×B) в локальном B — вращение + дрейф.

Запустить симулятор