Обсуждение программы построения силовых линий электрического поля. Суть программы - побольше узнать о поле электрических зарядов. Принято считать, что электрические заряды окружены электрическим же полем. Оно воздействует на другие заряды, либо притягивая их, либо отталкивая,т.е. каждой точке поля можно сопоставить вектор, величина которого пропорциональна силе воздействия поля на некий заряд, а направление совпадает с направлением воздействия поля. Разумно представлять такое поле этих векторов, так разываемыми силовыми линиями. Касательная, проведенная в некой точке к такой линии, указывает на направление вектора воздействия в данной точке. Понятно, что таких линий должно быть представленно бесконечно много. Уговариваются, проводить количество таких линий, пропорциональное величине заряда, поле которого рассматривают. Таким образом, чем больше величина заряда, тем гуще представлены его силовые линии. Построение таких силовых линий (в теории диффериныциальных уравнений такие линии называют линиями тока векторного поля), не простая задача. Но мы постораемся решить её, доступно для школьников. Путь решения: 1. Вблизи заряда, его поле самое сильное, поэтому полями от других мы пренебрежём. Вблизи заряда, мы будем считать, что линии выходят (входят) из него равномерно, т.е. , если мы условились проводить 10 линий на заряд в 10 кулонов, то от заряда в 100 кулонов мы проведем 100 линий на полный угол 360 градусов, т.е. линии будут проходить через 3,6 градуса. 2. Начнем строить силовую линию вблизи положительного заряда, отложив соответствующее число маленьких линий оговоренной длинны. Вычислим в концах этих линий напряженность электрического поля ото всех зарядов (в нашем случае 3х), отложим от концов этих линий, следующие маленькие линии в направлении вычисленного поля (по обычным правилам разложения векторов). Силовые линии могут уходить в бесконечность, поэтому мы должны ограничить максимальную длину. Продолжим эту операцию, отслеживая полную длину линии. 3. Построив линии от первого положительного заряда, перейдем к следующему положительному заряду. Сделаем ещё несколько замечаний. Если рассматривать заряд вблизи, то линии от него будут выходить примерно равномерно. Если рассмотреть все заряды с большого расстояния, то число силовых линий, выходящих ото всех зарядов, пропорционально сумме всех зарядов, т.е. если заряд Q1=+10, Q2=+5, Q3=-6, то ото всех зарядов на большом расстоянии будет выходить (+10+5-6=+9 * густоту линий =10) 90 силовых линий. Остальные 60 линий будут замыкаться на отрицательном заряде. Обсуждение результатов 1. Силовые линии, неплохо построены. 2. В зонах, где линии сгущаются, можно видеть неточности работы программы. 3. Густота линий может меняться в программе. 4. Длину "строительного" векторка можно менять. 5. Положение зарядов и их величину можно менять. Задачи по улучшению программы. 1. Хорошо бы задавать число зарядов. 2. Классно, но очень непросто, построив линии от положительных зарядов, перейти к достроению линий от отрицательных зарядов. 3. Не так трудно менять длину "векторка" в зависимости от кривизны линии. 4. Хорошо бы менять длинну "маленького" векторочка, в зависимости от кривизны линии, уменьшая его на участках с большей кривизной. 5. Эта программа, переработанная для VISUAL BASIC, позволяет передвигать заряды "мышкой", а "движечком" менять густоту силовых линий. Менять зону рассмотрения силовых лтний (поближе или подальше).