這個互動式載流直導線磁場模擬器 (Magnetic Field of a Straight Wire Simulator) 旨在幫助學生視覺化電磁學 (Electromagnetism) 中的基本概念。透過這個工具，你可以清楚地觀察到電流 (Current) 通過直導線時，周圍空間所產生的磁場 (Magnetic field) 分布情形，並學習如何應用右手定則。
Magnetic Field of a Straight Wire
載流直導線的磁場
Probe Readings | 探測數據
Distance (r) | 距離
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B-Field (B) | 磁場強度
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Click and drag on the diagram to place the green probe. 在圖中點擊並拖動以放置綠色探測器。
Current Direction | 電流方向
Display Options | 顯示選項
如何使用 (How to Use):
- 切換電流方向 (Current Direction)： 點擊按鈕設定電流是「流出螢幕 (Out of screen)」還是「流入螢幕 (Into screen)」，觀察磁場方向的改變。
- 放置探測器 (Place Probe)： 在互動圖表上點擊並拖曳，放置綠色的探測器 (Probe)。你可以即時讀取該位置與導線的距離 (Distance, r) 以及磁場強度 (B-Field, B)。
- 調整顯示參數 (Adjust Parameters)： 使用滑桿改變磁場線密度 (Field Line Density) 與切線箭頭數量 (Tangent Arrows)，或切換顯示圓環與半徑，以獲得最佳的觀察視角。
觀察與討論 (Reflection / Observation):
在觀察模擬器時，請嘗試驗證以下兩個重要的物理概念：
- 右手握拳定則 (Right-Hand Grip Rule)： 將你的右手拇指指向電流 (Current, I) 的方向（流出或流入螢幕）。你會發現，四指彎曲的方向完美吻合了模擬器中磁場線 (Magnetic field lines) 的旋轉方向（順時針或逆時針）。
- 磁場強度與距離的關係： 拖動探測器遠離中心的直導線。觀察數據面板，你會發現當距離 (Distance, r) 增加時，磁場強度 (Magnetic field strength, B) 會隨之減弱。這印證了物理學中的公式：無限長直導線產生的磁場強度與距離成反比 (B ∝ 1/r)。同時，探測器上的磁場向量箭頭 (B-vector arrow) 長度也會隨著距離變遠而縮短。