Як будуються лінії електричного поля?

Силові лінії трасуються чисельним інтегруванням локального вектора поля методом Рунге-Кутта 4-го порядку. Щільність ліній пропорційна напруженості поля; еквіпотенційні контури обчислюються за законом Кулона.

Як працює симуляція фотоефекту?

Фотони падають на поверхню металу з енергією E = hf. Якщо E перевищує роботу виходу φ, електрон вилітає з кінетичною енергією KE = hf − φ. Нижче порогової частоти електрони не виділяються незалежно від інтенсивності — ключове відкриття Ейнштейна.

Що таке симуляція магнітного поля?

Симуляція візуалізує лінії поля навколо провідників зі струмом за законом Біо-Савара. Можна додавати, переміщувати та вмикати провідники, щоб бачити суперпозицію полів.

Електромагнетизм — 3D Симуляції

Електромагнетизм — це розділ фізики, який описує, як електричні заряди, струми, магнітні поля та світло взаємодіють у межах єдиної теорії — чотирьох рівнянь Максвелла. У цій категорії зібрано інтерактивні симуляції, що працюють просто у браузері й перетворюють абстрактні векторні поля на щось, що можна побачити, рухати та налаштовувати в реальному часі. Ви дослідите сили Кулона між точковими зарядами, силу Лоренца на рухомі частинки, магнітні диполі та потік, електромагнітну індукцію, поширення хвиль, поведінку плазми та квантові ефекти, такі як фотоефект. Кожна модель побудована на тих самих чисельних методах, що викладаються в університетських курсах, тож ви розвиваєте справжню фізичну інтуїцію, а не просто запам'ятовуєте формули. Студентам, викладачам і допитливим учням ці симуляції роблять невидиму фізику двигунів, радіо, оптоволокна та термоядерних реакторів наочною й доступною — без встановлення та без бар'єру складної математики.

Electromagnetism Simulations

Click any card to open the simulation in your browser

⚡

★★☆ Середнє

Плазмова куля

Плазмова куля Тесла — електричні нитки тягнуться до скла та слідують за курсором.

Three.js GLSL Plasma

⚡

★★★ Складне

Фігури Ліхтенберга — електричні дерева

Пробій діелектрика росте фрактальними гілками: розв'яжіть Лапласа, потім додавайте клітинки з імовірністю ∝ φ^η. При η ≈ 1 виходить блискавкова фігура; η = 0 дає DLA.

Canvas 2D DBM Фрактал Діелектрик

⚛️

★★★ Складне

Charged N-Body System

Coulomb interaction between N charged particles. Barnes-Hut tree reduces O(N²) to O(N log N). Watch formation of plasma clusters and charge separation.

Three.js Barnes-Hut Coulomb

🌧️

★☆☆ Легке

Electric Rain

Charged particles in a uniform electric field — the electronic equivalent of gravity. Visualise drift velocity, mobility and field lines as particles accelerate.

Electric Field Canvas 2D Drift

🎆

★★☆ Середнє

Plasma Discharge

Simulates particle acceleration in crossed electric fields with Coulomb-like inter-particle repulsion, producing branching discharge patterns.

Particles Repulsion Three.js

📡

★★☆ Середнє

EM Wave Propagation

Transverse electromagnetic wave: oscillating E and B field vectors propagating through space. Polarisation, phase velocity and Poynting vector visualised.

Three.js EM Wave Polarisation

🌡️

Нове ★★☆ Середнє

Лінії Магнітного Поля

Візуалізуйте топологію диполя та мультиполя магнітного поля з інтерактивним трасуванням силових ліній. Регулюйте напруженість та відстань між полюсами.

Three.js Диполь Силові лінії

⚡

Нове ★★☆ Середнє

Фотоефект

Симуляція відкриття Ейнштейна: направте світло на метал і спостерігайте, як вилітають електрони. Частота фотона (не інтенсивність) визначає кінетичну енергію — E = hf − φ.

Canvas 2D Квантова фізика Ейнштейн

🌊

★★☆ Середнє

Двощілинний Дослід

Найкрасивіший дослід у фізиці: фотони та електрони утворюють інтерференційні смуги навіть по одному. Увімкни «яким шляхом» — і смуги зникнуть.

Хвильова оптика Інтерференція Квантова

🎵

★☆☆ Початковий

Фігури Хладні

Пісок на пластині, що вібрує, вишиковується у вузлові лінії стоячих хвиль. Переміщуй повзунок частоти — і форми миттєво змінюються.

Стоячі хвилі Резонанс Canvas 2D

🧲

★★☆ Середній Нове

Закон Фарадея

Переміщуй магніт крізь котушку і спостерігай ЕРС ε = −N dΦ/dt у реальному часі. Напрямок струму визначається законом Ленца.

Електромагнітна індукція Закон Ленца Canvas 2D

⚡

★★☆ Середній Нове

Генератор блискавки

Вирощуйте фрактальні розряди за моделлю діелектричного пробою (DBM). Регулюйте ймовірність розгалуження, дрейф вітру та нерівність.

Електричний розряд DBM Фрактал

🔌

★★☆ Середній Нове

Резонанс RLC-контуру

Вільні та вимушені коливання в послідовному RLC-контурі. Графіки Q(t), I(t) та крива імпедансу Z(ω) з резонансом при ω₀ = 1/√(LC).

Резонанс RLC Добротність

🌊

★★★ Складний Нове

Симулятор ЕМ-хвиль (FDTD)

Рівняння Максвелла на 2D решітці Йї. Поширення хвиль, інтерференція та дифракція. Малюйте відбивачі та використовуйте шаблони зі щілинами.

Рівняння Максвелла FDTD Дифракція

⚡

★★☆ Середнє Нове

Сила Лоренца та заряджена частинка

Траєкторія зарядженої частинки за RK4 F = q(E + v×B). Циклотронний рух, дрейф E×B, циклоїд. Радіус Лармора і швидкість дрейфу live.

Сила Лоренца RK4 Canvas 2D

🌀

★★☆ Середнє Нове

Вихрові струми

Магніт падає через провідну трубку — вихрові струми гальмують його падіння. Обери мідь, алюміній, сталь або пластик і дослідж термінальну швидкість: v_t = mg / (k·σ·B²).

Закон Ленца Індукція Canvas 2D

🔄

★★☆ Середній Нове

Трансформатор

Анімовані первинна та вторинна обмотки, магнітний потік через сердечник. Регулюйте N₂/N₁ для підвищення або зниження напруги. Панелі осцилографа V₁ і V₂ в реальному часі.

Закон Фарадея Взаємна індукція Canvas 2D

💫

★★☆ Середній Нове

Плазма — Іонізований Газ

Симулюйте плазму іонізованого газу: заряджені частинки взаємодіють через сили Кулона та силу Лоренца. Спостерігайте ефект електромагнітного пінч-ефекту. Режими: вільна, Z-пінч, тороїд.

Закон Кулона Сила Лоренца Canvas 2D

⚡

★☆☆ Базовий Нове

Статична Електрика

Досліджуйте статичну електрику: натирайте матеріали трибоефектом, спостерігайте накопичення заряду, лінії електричного поля та іскровий розряд при перевищенні напруги пробою.

Електростатика Трибоефект Canvas 2D

📻

★★☆ Середній Нове

Поширення Радіохвиль

Досліджуйте поширення радіохвиль: іоносферна рефракція повертає КВ-хвилі на Землю, тоді як ДМХ проходять наскрізь. Налаштовуйте смугу, кут антени та висоту іоносфери.

Іоносфера КВ/ДМХ Canvas 2D

💡

★★★ Просунутий Нове

Діаграми Фейнмана — КЕД

Анімовані діаграми Фейнмана для квантової електродинаміки: розсіяння Мьоллера, Баба, Комптон, народження пар, анігіляція та петлева поправка до власної енергії.

КЕД Фізика частинок Canvas 2D

🔵

Готово★★☆ Помірне Нове

Ефект Холла

Носії заряду відхиляються під дією сили Лоренца в провіднику. Вивчайте V_H = IB/(nqd), перемикайте між n-типом та p-типом напівпровідника, регулюйте струм і поле.

Сила Лоренца Напівпровідник Canvas 2D

🛡️

★★☆ Середнє Нове

Електромагнітний Екран і Клітка Фарадея

Провідна оболонка перерозподіляє заряди, скасовуючи внутрішнє поле. Глибина скін-ефекту δ = √(2/(ωμσ...

Клітка Фарадея Екранування Canvas 2D

Maxwell's Equations (differential form)

The complete description of classical electromagnetism in four equations

∇ · E = ρ / ε₀

Gauss's Law (Electric)

Electric field lines originate from positive charges and terminate on negative charges. Net flux through a closed surface equals enclosed charge / ε₀.

∇ · B = 0

Gauss's Law (Magnetic)

Magnetic field lines have no sources or sinks — magnetic monopoles do not exist. Every field line is a closed loop.

∇ × E = −∂B/∂t

Faraday's Law

A changing magnetic field induces a curling electric field. The basis of electric generators and inductors.

∇ × B = μ₀(J + ε₀ ∂E/∂t)

Ampère–Maxwell Law

Current and a changing electric field both produce curling magnetic fields. The displacement current term (ε₀ ∂E/∂t) unifies light as an EM wave.

Learning Resources

Articles and tutorials about the algorithms in this category

Article EM Wave Equation in 2D Finite-difference time-domain (FDTD) method for Maxwell's equations. Perfectly matched layer absorbers. → Article Coulomb's Law & Electric Fields Barnes-Hut tree for fast N-body Coulomb interaction. Field-line integration and equipotential surfaces. → Article Faraday Induction & Plasma Lenz's law in simulation. MHD pinch instabilities and plasma oscillation frequency. →

All articles →

Ключові Концепції

Теми та алгоритми, які ви досліджуєте в цій категорії

Закон КулонаF = kq₁q₂/r² — електростатична сила між зарядами

Закон Біо-СавараМагнітне поле від провідників зі струмом

Рівняння МаксвеллаУніфікований опис електричних і магнітних полів

ФотоефектФотонна модель Ейнштейна взаємодії світла і матерії

Трасування Силових ЛінійRK4-інтеграція вздовж градієнтів поля

Еквіпотенційні ПоверхніКонтури постійного електричного потенціалу

⚡ Перевір свої знання з електромагнетизму

5 запитань — Кулон, Фарадей, Максвелл та більше

Часті Запитання

Поширені запитання про цю категорію симуляцій

Як будуються лінії електричного поля?: Силові лінії трасуються чисельним інтегруванням локального вектора поля методом Рунге-Кутта 4-го порядку. Щільність ліній пропорційна напруженості поля; еквіпотенційні контури обчислюються за законом Кулона.
Як працює симуляція фотоефекту?: Фотони падають на поверхню металу з енергією E = hf. Якщо E перевищує роботу виходу φ, електрон вилітає з кінетичною енергією KE = hf − φ. Нижче порогової частоти електрони не виділяються незалежно від інтенсивності — ключове відкриття Ейнштейна.
Що таке симуляція магнітного поля?: Симуляція візуалізує лінії поля навколо провідників зі струмом за законом Біо-Савара. Можна додавати, переміщувати та вмикати провідники, щоб бачити суперпозицію полів.

Про Симуляції Електромагнетизму

Електричні поля, магнітна сила, кола та рівняння Максвелла — наживо

Симуляції електромагнетизму візуалізують невидимі поля та сили, описані рівняннями Максвелла. Електричні поля точкових зарядів відображаються у вигляді силових ліній та еквіпотенціальних поверхонь.

Хвильові симуляції демонструють поширення електромагнітних хвиль, поляризацію та інтерференцію. Симуляції кіл Кірхгофа дозволяють збирати ланцюги з резисторів, конденсаторів та котушок індуктивності.

Кожна симуляція побудована з точними чисельними методами. Математичні моделі відповідають тим, що викладаються на університетських курсах електродинаміки.

Explore Other Categories

⚡ Фізика та Механіка 🔮 Optics & Light 🌌 Space & Astrophysics ⚛️ Квантова фізика 📐 Математика 🔋 Енергетика 🪨 Геологія 🧠 Нейронауки 💰 Економіка 🤖 ШІ та ML 🧮 Algorithms 🌀 Chaos & Fractals 🎲 Probability

Досліджуйте електромагнетизм у браузері

Кожна симуляція електромагнетизму на цій сторінці працює миттєво у вашому браузері без жодних завантажень, даючи змогу експериментувати з полями, зарядами та хвилями у власному темпі. Використовуйте кожну інтерактивну модель електромагнетизму, щоб перевірити, як відстань, струм, частота та властивості матеріалів змінюють фізику в реальному часі, а потім порівняйте свої прогнози з живими результатами. Студенти, викладачі та самоучки можуть вивчати електромагнетизм онлайн тут, пов'язуючи теорію з реальними застосуваннями — від бездротових сигналів, що передають дзвінки та Wi-Fi, до електродвигунів, МРТ-сканерів і магнітного утримання плазми у термоядерних реакторах.