Електростатиката и магнетизмът са пълни с обръщания на знака и формули, които спират да важат след определена точка. И двете стоят на екрана.
Заряди и поле, източници на магнитно поле, и сила на Лоренц. Всеки има свои величини и своя формула, а не един общ чертеж, пригоден за трите.
Избираш дипол, два еднакви заряда или три заряда, а инструментът сумира векторното поле от всеки заряд във всяка точка на картата. Това е суперпозиция, точно както физиката я изисква, а не приближение за по-гладка картинка.
Пресичане би значило, че полето сочи в две посоки наведнъж в една точка, което противоречи на това какво е поле. Линиите се проследяват по локалното поле с Рунге-Кута от четвърти ред и има изричен тест, че две линии от един и същ заряд не се срещат.
Тя свързва точки с равен потенциал и винаги пресича силовите линии под прав ъгъл, което е пряко следствие от това, че полето е градиентът на потенциала с обърнат знак.
Със стъпка, перпендикулярна на локалното поле, и с малка поправка на всяка стъпка, за да не се отклони следата от собствения си потенциал. Без тази поправка линията бавно се измества и картината става невярна.
Точно по средата между два равни и противоположни заряда потенциалът се нулира, защото положителният и отрицателният принос се съкращават аритметично. Полето там обаче не е нула, защото то е векторна сума.
По перпендикулярната ъглополовяща между два еднакви заряда полето върви само по оста на симетрия, защото страничните съставки се съкращават взаимно.
Задават се ток и разстояние за прав проводник, за кръгов контур или за соленоид, и полето излиза от съответната формула, а не от една обща, преоразмерена за трите случая.
Електрон и протон, движещи се с една и съща скорост през едно и също магнитно поле, получават сили точно в противоположни посоки. Инструментът чертае и двете една до друга, вместо читателят сам да извежда обръщането на 180 градуса от правилото на дясната ръка.
Диелектричната проницаемост на вакуума, магнитната проницаемост, елементарният заряд и масите на електрона и протона идват от общия модул с константи на проекта, сверен с официалната машинно четима таблица.
След предефинирането на SI от 2019 година нито диелектричната, нито магнитната проницаемост са точни по определение. И двете се извеждат от измерената константа на фината структура и носят малка, истинска неопределеност.
Ако въпросът е за схема и ток в нея, има отделен инструмент за електроника. Ако е за оптика, има симулатор за лещи, огледала и призми.
Защото полето в една точка е един вектор, с една големина и една посока. Пресичане би значело поле в две посоки наведнъж, което противоречи на определението.
Защото потенциалът е скалар и се събира аритметично, а полето е векторна сума. Приносите на потенциала се съкращават точно, векторите не.
Линия през точки с равен потенциал. Тя винаги пресича силовите линии под прав ъгъл, защото полето е градиентът на потенциала с обърнат знак.
По локалното поле с Рунге-Кута от четвърти ред, с изричен тест, че две линии от един и същ заряд не се срещат.
Обръща цялата сила. Електрон и протон в едно и също поле при една и съща скорост получават сили в противоположни посоки.
Прав проводник, кръгов контур и соленоид, всеки със своята формула, а не една обща за трите.
От NIST CODATA 2022, през общия модул с константи на проекта, сверен с официалната машинно четима таблица.
След предефинирането на SI от 2019 година диелектричната и магнитната проницаемост вече не са точни по определение и носят малка измерена неопределеност.
Векторите на скоростта и на силата за протон, електрон или собствен заряд, които се обновяват при смяна на скоростта и на полето.
С профил в EduFacturing. Част от инструментите влизат в Pro.