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
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.
Ещё из «Электричество и магнетизм»
Другие симуляторы в этой категории — или все 42.
Идеальный операционный усилитель (обратная связь)
Инвертирующий, неинвертирующий, повторитель; синусоидальный или постоянный сигнал; опциональное ограничение по напряжению питания.
Генератор Ван де Граафа
Лента заряжает купол; V = Q/C; стилизованная искра на землю при превышении V_пробоя.
Kirchhoff's Laws (KCL & KVL)
3-node DC: junction divider + optional R∥V; hints, KCL/KVL, solved currents.
Плоская ЭМ волна (вакуум)
E ⊥ B ⊥ k: синусоидальные поля sin(kz−ωt), вектор Пойнтинга направлен вдоль z; ω = ck (c = 1).
Двигатель и генератор постоянного тока
Катушка в поле B: двигатель V = IR + kω, генератор E = kω на нагрузку — один коэффициент k, два режима.
Градиентный B-дрейф
B_z(x,y) со слабым градиентом; орбита из q(E+v×B) в локальном B — вращение + дрейф.