Electric Field / Magnetic Field / Visualization
見えない「場」を、
動かして比べる。
電荷なら電場、棒磁石なら磁場。どちらもその場に広がる「向き」を持っています。
このページでは、電荷や磁石をドラッグしながら、力線とテスト粒子の動きを同じ画面で観察できます。
磁力線・電場シミュレーション
電荷や磁石の位置を変えて、見えない場の形と粒子の流れがどう変わるかを確かめられます。
＋電荷 / N 極
−電荷 / S 極
テスト粒子
力線
電場モードでは、力線は＋から出て−へ入ります。まずは赤と青の点を動かしてください。
操作: 赤/青の点をドラッグ。電場モードでは＋/−電荷を追加でき、磁石モードでは N 極と S 極がセットで動きます。
Core Idea
場は「そこに物がなくても、向きと強さが空間に広がっている」という見方です。
電荷や磁石を動かすと、影響はその周囲の空間全体へ広がります。力線は実際の糸ではなく、その向きを目で追うための地図です。
Difference
電場と磁場は何が違うか
どちらも「空間に広がる向き」を持ちますが、力線の読み方と作られ方は少し違います。ここでは高校生向けの直感を優先して整理します。
Electric Field
電場は電荷から広がる
正電荷のまわりでは外向き、負電荷のまわりでは内向きに力の向きが決まります。だから力線は普通、＋から出て−へ入る形で描かれます。
Magnetic Field
磁場は磁石のまわりに回り込む
棒磁石の外側では N 極から S 極へ向かうように見えます。実際には閉じたループとして考えるのが自然で、電場より循環的です。
Model Note
このページで使っている近似
画面で動かしやすくするため、いくつかの近似を入れています。実物の現象と完全一致ではなく、「向きの構造を見る」ためのモデルです。
Approximation 1
棒磁石は N/S の極対として表す
磁石モードでは、棒磁石の外側の場を見やすくするために、N 極と S 極のペアとして近似しています。
Approximation 2
粒子は場の向きをなぞるテスト粒子
緑の粒子は、厳密なローレンツ力を受ける荷電粒子ではなく、場の向きの流れを見やすくするためのトレーサーです。
Approximation 3
力線は地図であって糸ではない
紫の線は、ある点での場の向きを連ねて描いたものです。密度が高いほど、その近くで場が強いと読めます。
Next Steps
次に広げるならこのページ
電場と磁場の可視化を見たあと、電磁波やモデル化の意味に進むと理解がつながります。