Это те же силовые линии, что в учебнике?

Основной вид — сетка стрелок E в точках выборки. Дополнительно рисуются короткие траектории вдоль E от затравок у зарядов: это подсказка направления, а не карта, где густота линий равна величине поля.

Как рисуются эквипотенциали?

Это уровни кулоновского потенциала V = Σ kq/r, построенные как изолинии на сетке. Вблизи точечных зарядов диапазон уровней выбирается по остальной плоскости.

Что будет, если поставить несколько зарядов?

E и V в каждой точке складываются: итог — сумма вкладов. Диполь, квадруполь и «пластины» получаются обычным сложением.

Электрическое поле и силовые линии

Точечные заряды на плоскости: сетка стрелок E, короткие линии поля и эквипотенциали.

Заряды (щёлк по канвасу)

|q| нового заряда (относит.)2

Плотность сетки стрелок15

Показывать контуры эквипотенциалейПоказывать примеры streamlines

Пресеты

Положительный пробный заряд

Пробник x0

Пробник y0.22

Горячие клавиши

Пустое место — добавить заряд; щелчок по заряду — выбрать/тащить
Жёлтый пробник можно тащить; панель: |q| и знак выбранного

Измеренные величины

Заряды2

|E| в центре154.25arb.

|E| у пробника39.18arb.

V у пробника0.00arb.

О модели

Электрическое поле точечных зарядов в плоскости складывается по принципу суперпозиции: E⃗ = Σ k qᵢ r̂ᵢ / rᵢ², потенциал V = Σ k qᵢ / rᵢ. На экране — сетка стрелок E, короткие линии вдоль поля и эквипотенциали V = const. Заряды добавляют, двигают, меняют величину и знак; жёлтый пробник показывает E и V в точке. Модель Кулона: точечные заряды, вакуум; густота стрелок — не учебниковая карта числа силовых линий.

Для кого: Школа и первый курс: электростатическое поле, суперпозиция, силовые линии.

Ключевые понятия

электрическое поле
силовые линии
закон Кулона
суперпозиция
эквипотенциаль
точечный заряд

Как это работает

Точечные заряды в плоскости (модель Кулона). Основной вид — сетка стрелок поля E⃗ (сумма qᵢ r̂ᵢ/rᵢ²; постоянная k входит в относительный заряд). Дополнительно рисуются короткие линии вдоль E и изолинии эквипотенциалей V. Стрелки показывают направление силы на положительный пробный заряд.

Основные формулы

E⃗ = Σ k qᵢ r̂ᵢ / rᵢ² (здесь k поглощён в относит. q)

V = Σ k qᵢ / rᵢ · эквипотенциали: V = const (marching squares)

Часто задаваемые вопросы

Это те же силовые линии, что в учебнике?: Основной вид — сетка стрелок E в точках выборки. Дополнительно рисуются короткие траектории вдоль E от затравок у зарядов: это подсказка направления, а не карта, где густота линий равна величине поля.
Как рисуются эквипотенциали?: Это уровни кулоновского потенциала V = Σ kq/r, построенные как изолинии на сетке. Вблизи точечных зарядов диапазон уровней выбирается по остальной плоскости.
Что будет, если поставить несколько зарядов?: E и V в каждой точке складываются: итог — сумма вкладов. Диполь, квадруполь и «пластины» получаются обычным сложением.

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 65 в «Электричество и магнетизм».

Вся категория →

НовоеШкольные