Датотека:VFPt metal balls largesmall potential+contour.svg
Величина PNG прегледа за ову SVG датотеку је 800 × 600 пиксела. 5 других резолуција: 320 × 240 пиксела | 640 × 480 пиксела | 1.024 × 768 пиксела | 1.280 × 960 пиксела | 2.560 × 1.920 пиксела.
Оригинална датотека (SVG датотека, номинално 800 × 600 пиксела, величина: 183 kB)
Ово је датотека са Викимедијине оставе. Информације са њене странице са описом приказане су испод. Викимедијина остава је складиште слободно лиценциралних мултимедијалних датотека. И Ви можете да помогнете. |
Опис измене
ОписVFPt metal balls largesmall potential+contour.svg |
English: Electric field around a large and a small conducting sphere at opposite electric potential. The shape of the field lines is computed exactly, using the method of image charges with an infinite series of charges inside the two spheres. Field lines are always orthogonal to the surface of each sphere. In reality, the field is created by a continuous charge distribution at the surface of each sphere, indicated by small plus and minus signs. The electric potential is depicted as background color with yellow at 0V together with equipotential lines. |
Датум | |
Извор | Сопствено дело |
Аутор | Geek3 |
Остале верзије |
|
SVG genesis InfoField | |
Изворни код InfoField | Python code# paste this code at the end of VectorFieldPlot 3.1
# https://commons.wikimedia.org/wiki/User:Geek3/VectorFieldPlot
u = 100.0
doc = FieldplotDocument('VFPt_metal_balls_largesmall_potential+contour',
commons=True, width=800, height=600, unit=u)
# define spheres with position and radius
s1 = {'c':sc.array([-1.0, 0.]), 'r':1.5}
s2 = {'c':sc.array([2.0, 0.]), 'r':0.5}
spheres = [s1, s2]
def U_sphere(sphere, charges):
f = Field([ ['monopole', {'x':c['p'][0], 'y':c['p'][1], 'Q':c['Q']}] for c in charges])
return sc.mean([f.V(sphere['c'] + sphere['r'] * array((cos(phi), sin(phi))))
for phi in sc.linspace(0, 2*pi, 64, endpoint=False)])
def Q_sphere(isphere, charges):
return sum([c['Q'] for c in charges if c['i'] == isphere])
# compute series of charges https://dx.doi.org/10.2174/1874183500902010032
def mirrored_charges(p, Q, isphere, spheres, Qmin):
'''
Recursive function. Returns list of mirrored charges for n spheres
'''
if fabs(Q) < Qmin:
return []
charges = [{'p':p, 'Q':Q, 'i':isphere}]
for i, s in enumerate(spheres):
if i != isphere:
pnew = s['c'] + (p - s['c']) * (s['r'] / vabs(p - s['c']))**2
Qnew = -Q * s['r'] / vabs(p - s['c'])
charges += mirrored_charges(pnew, Qnew, i, spheres, Qmin)
return charges
charges_raw = [mirrored_charges(s['c'], 1., si, spheres, 1e-4) for si,s in enumerate(spheres)]
# Use charge normalization from paper above
# Here one can also solve for charge conditions such as neutrality
matrixU = [ [U_sphere(s, cs) for cs in charges_raw] for s in spheres]
matrixQ = [ [Q_sphere(si, cs) for cs in charges_raw] for si in range(len(spheres))]
U0, U1 = 1., -1
charge_factors = sc.linalg.solve(matrixU, [U0, U1])
for il in range(len(charges_raw)):
for ic in range(len(charges_raw[il])):
charges_raw[il][ic]['Q'] *= charge_factors[il]
charges = [c for cl in charges_raw for c in cl]
charges = sorted(charges, key=lambda x: -fabs(x['Q']))
for si, s in enumerate(spheres):
s['U'] = U_sphere(s, charges)
s['Q'] = Q_sphere(si, charges)
#print('sphere', si, s, 'U =', s['U'], 'Q =', s['Q'])
print('using', len(charges), 'mirror charges.')
field = Field([ ['monopole', {'x':c['p'][0], 'y':c['p'][1], 'Q':c['Q']}] for c in charges])
def pot(xy):
for s in spheres:
if vabs(xy - s['c']) <= s['r']:
return s['U']
return field.V(xy)
doc.draw_scalar_field(func=pot, cmap=doc.cmap_AqYlFs, vmin=U1, vmax=U0)
doc.draw_contours(func=pot, linewidth=1, linecolor='#444444',
levels=sc.linspace(U1, U0, 17)[1:-1])
# draw symbols
#for c in charges:
# doc.draw_charges(Field([ ['monopole', {'x':c[0][0], 'y':c[0][1], 'Q':c[1]}] ]),
# scale=0.6*sqrt(fabs(c[1])))
gradr = doc.draw_object('linearGradient', {'id':'rod_shade', 'x1':0, 'x2':0,
'y1':0, 'y2':1, 'gradientUnits':'objectBoundingBox'}, group=doc.defs)
for col, of in (('#666', 0), ('#ddd', 0.6), ('#fff', 0.7), ('#ddd', 0.8),
('#888', 1)):
doc.draw_object('stop', {'offset':of, 'stop-color':col}, group=gradr)
gradb = doc.draw_object('radialGradient', {'id':'metal_spot', 'cx':'0.53',
'cy':'0.54', 'r':'0.55', 'fx':'0.65', 'fy':'0.7',
'gradientUnits':'objectBoundingBox'}, group=doc.defs)
for col, of in (('#fff', 0), ('#e7e7e7', 0.15), ('#ddd', 0.25),
('#aaa', 0.7), ('#888', 0.9), ('#666', 1)):
doc.draw_object('stop', {'offset':of, 'stop-color':col}, group=gradb)
ball_charges = []
for ib, s in enumerate(spheres):
ball = doc.draw_object('g', {'id':'metal_ball{:}'.format(ib+1),
'transform':'translate({:.3f},{:.3f})'.format(*(s['c'])),
'style':'fill:none; stroke:#000;stroke-linecap:square', 'opacity':1})
# draw rods
if ib == 0:
x1, x2 = -4.1 - s1['c'][0], -0.9 * s1['r']
else:
x1, x2 = 0.9 * s2['r'], 4.1 - s2['c'][0]
doc.draw_object('rect', {'x':x1, 'width':x2-x1,
'y':-0.1/1.2+0.01, 'height':0.2/1.2-0.02,
'style':'fill:url(#rod_shade); stroke-width:0.02'}, group=ball)
# draw metal balls
doc.draw_object('circle', {'cx':0, 'cy':0, 'r':s['r'],
'style':'fill:url(#metal_spot); stroke-width:0.02'}, group=ball)
ball_charges.append(doc.draw_object('g',
{'style':'stroke-width:0.02'}, group=ball))
def startpath1(t):
phi = 2. * pi * t
return s2['c'] + 1.5 * array([cos(phi), sin(phi)])
def startpath2(t):
phi = 2. * pi * t
return s1['c'] + s1['r'] * array([cos(phi), -sin(phi)])
nlines1 = 16
startpoints = Startpath(field, startpath1).npoints(nlines1)
nlines2 = 14
startpoints += Startpath(field, startpath2, t0=0.195, t1=1-0.195).npoints(nlines2)
for ip, p0 in enumerate(startpoints):
line = FieldLine(field, p0, directions='both', maxr=7.,
bounds_func=lambda xy: max([s['r'] - vabs(xy-s['c']) for s in [s1, s2]]))
# draw little charge signs near the surface
path_minus = 'M {0:.5f},0 h {1:.5f}'.format(-2./u, 4./u)
path_plus = 'M {0:.5f},0 h {1:.5f} M 0,{0:.5f} v {1:.5f}'.format(-2./u, 4./u)
for si in range(2):
sphere = [s1, s2][si]
# check if fieldline ends inside the sphere
for ci in range(2):
if (vabs(line.get_position(ci) - sphere['c']) < sphere['r'] and
vabs(line.get_position(1-ci) - sphere['c']) > sphere['r']):
# find the point where the field line cuts the surface
t = optimize.brentq(lambda t: vabs(line.get_position(t)
- sphere['c']) - sphere['r'], 0., 1.)
pr = line.get_position(t) - sphere['c']
cpos = (-0.06 + 0.96 * sphere['r']) * vnorm(pr)
doc.draw_object('path', {'stroke':'black', 'd':
[path_plus, path_minus][ci],
'transform':'translate({:.5f},{:.5f})'.format(
round(u*cpos[0])/u, round(u*cpos[1])/u)},
group=ball_charges[si])
arrow_d = 2.0
of = {'start':0.5 + s1['r'] / arrow_d, 'leave_image':0.45,
'enter_image':0.5, 'end':0.5 + s2['r'] / arrow_d}
ar_st = {'dist':arrow_d, 'offsets':of}
if ip >= nlines1:
ar_st = {'potential':pot, 'at_potentials':[0.55*U0]}
ar_st['scale'] = 1.2
doc.draw_line(line, arrows_style=ar_st)
doc.write()
|
Лиценцирање
Ја, носилац ауторског права над овим делом, објављујем исто под следећом лиценцом:
Ова датотека је доступна под лиценцом Creative Commons Ауторство-Делити под истим условима 4.0 међународна.
- Дозвољено је:
- да делите – да умножавате, расподељујете и преносите дело
- да прерађујете – да прерадите дело
- Под следећим условима:
- ауторство – Морате да дате одговарајуће заслуге, обезбедите везу ка лиценци и назначите да ли су измене направљене. Можете то урадити на било који разуман манир, али не на начин који предлаже да лиценцатор одобрава вас или ваше коришћење.
- делити под истим условима – Ако измените, преобразите или доградите овај материјал, морате поделити своје доприносе под истом или компатибилном лиценцом као оригинал.
Ставке приказане у овој датотеци
приказује
Нека вредност без ставке на Википодаци
30. мај 2020
image/svg+xml
Историја датотеке
Кликните на датум/време да бисте видели тадашњу верзију датотеке.
Датум/време | Минијатура | Димензије | Корисник | Коментар | |
---|---|---|---|---|---|
тренутна | 14:37, 30. мај 2020. | 800 × 600 (183 kB) | Geek3 | Uploaded own work with UploadWizard |
Употреба датотеке
Следећа страница користи ову датотеку:
Глобална употреба датотеке
Други викији који користе ову датотеку:
- Употреба на en.wikipedia.org
- Употреба на fa.wikipedia.org
- Употреба на tl.wikipedia.org
Метаподаци
Ова датотека садржи додатне податке, који вероватно долазе од дигиталног фотоапарата или скенера коришћеног за дигитализацију.
Ако је првобитно стање датотеке промењено, могуће је да неки детаљи не описују измењену датотеку у потпуности.
Кратак наслов | VFPt_metal_balls_largesmall_potential+contour |
---|---|
Назив слике | VFPt_metal_balls_largesmall_potential+contour
created with VectorFieldPlot 3.1 -{R|https://commons.wikimedia.org/wiki/User:Geek3/VectorFieldPlot}- about: -{R|https://commons.wikimedia.org/wiki/File:VFPt_metal_balls_largesmall_potential+contour.svg}- rights: Creative Commons Attribution ShareAlike 4.0 |
Ширина | 800 |
Висина | 600 |