⚡ 電位シミュレーター

点電荷による電位の重ね合わせをリアルタイムで体感する

コンテンツ概要

この教材では、複数の点電荷が作る電位の空間分布を2Dカラーマップと断面グラフで同時に可視化します。 電荷をドラッグして動かすと、等電位線・電気力線・断面グラフがリアルタイムで変化します。 「電気的な高さ(電位)」の重ね合わせを直感的に理解することを目的としています。

シミュレーター

― 黄線をドラッグ → 断面を移動  電荷をタップ → 編集

操作方法

ドラッグ電荷を自由に移動
タップ/クリック電荷の符号・大きさを編集
黄線ドラッグ断面の高さを変更して断面グラフを更新
ツールバー断面グラフ・カラーマップ・等電位線・電気力線の表示切替

学習のポイント

  1. 正電荷(+)の周囲は赤く高い電位、負電荷(-)の周囲は青く低い電位になります。
  2. 等電位線は「電位の等高線」です。密なほど電場が強い(坂が急)場所です。
  3. 電気力線は電場の向きを示し、等電位線と常に直交します。
  4. 断面グラフの黄線を電荷の高さに合わせると、山(正)と谷(負)が鮮明に見えます。