第3回 電位の視覚化 (2/2)


2.電気双極子がつくる電位

座標(-1, 0, 0)に +1 の電荷があり、(1, 0, 0)に -1 の電荷がある場合の 電位の様子を、前と同じ要領で調べます。重ね合わせの原理が成り立つこと に注意してください。

a) xy平面上の電位

前に定義しておいたユーザー定義関数V(x, y, z, a, b, c) を使えば、電気双極子がつくる電位のxy平面上での値は で表されます。


ここではx方向のプロット範囲がy方向の 2倍になっているので、 AspectRatio (定義域の縦横比)を1/2 にしています。また、x方向の描画に使うサンプル点の数もy方向の倍の数だけ取っています。(PlotPoints。) これによって同じ精度で計算できていることに注意してください。


b) 等電位線と等電位面

いままでの知識をあわせれば、等電位線も同様に描けるはずです。

こういう絵が描けたでしょうか? 等電位面も同様で、下図のようになります。

下から見上げる視点にすれば、

こんな感じになるはずです。


時間があれば、他にもいろいろな場合で電場の様子をプロットしてみましょう。例えば、xy 平面上の正六角形の各頂点に +1, -1 の電荷を交互に置いた場合はどのようになるでしょう。


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