Это те же «силовые линии», что в учебнике?

Основной вид — сетка стрелок E в точках выборки (направление и относительная сила). Опциональные streamlines — короткие траектории вдоль E от затравок у зарядов; это интуиция, а не карта с плотностью линий как в учебнике.

Как рисуются эквипотенциали?

Это уровни кулоновского потенциала V = Σ kq/r (k поглощён в относит. q), построенные marching squares на сетке. Вблизи сингулярностей точечных зарядов диапазон уровней выбирается по остальной плоскости.

Что происходит, если добавить несколько зарядов?

E и V в каждой точке складываются по принципу суперпозиции: итог — сумма вкладов всех зарядов. Поэтому диполь, квадруполь и «пластины» возникают из обычного векторного (и скалярного) сложения.

Визуализатор электрического поля

Размещайте заряды и смотрите, как сетка стрелок E, streamlines и эквипотенциали обновляются в реальном времени.

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

Точечные заряды в 2D: сетка стрелок векторного поля E по закону Кулона, опциональные короткие линии тока (streamlines) и контуры эквипотенциалей V. Добавляйте, выбирайте, перемещайте, меняйте |q|/знак или удаляйте заряды; жёлтый пробник можно перетаскивать.

Для кого: Вводный курс по электромагнетизму; визуализация суперпозиции полей и симметрии.

Ключевые понятия

Закон Кулона
электрическое поле
суперпозиция
векторное поле
эквипотенциаль
точечный заряд

Как это работает

Точечные заряды в плоскости (модель Кулона). Основной вид — сетка стрелок векторного поля E⃗ (сумма qᵢ r̂ᵢ/rᵢ²; k в относит. q). Дополнительно: короткие streamlines вдоль E и контуры эквипотенциалей V (marching squares). Стрелки — направление силы на положительный пробный заряд; это векторное поле, а не полноценная учебниковая карта плотности силовых линий.

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 (направление и относительная сила). Опциональные streamlines — короткие траектории вдоль E от затравок у зарядов; это интуиция, а не карта с плотностью линий как в учебнике.
Как рисуются эквипотенциали?: Это уровни кулоновского потенциала V = Σ kq/r (k поглощён в относит. q), построенные marching squares на сетке. Вблизи сингулярностей точечных зарядов диапазон уровней выбирается по остальной плоскости.
Что происходит, если добавить несколько зарядов?: E и V в каждой точке складываются по принципу суперпозиции: итог — сумма вкладов всех зарядов. Поэтому диполь, квадруполь и «пластины» возникают из обычного векторного (и скалярного) сложения.

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

Вся категория →

НовоеШкольные