1.5.1節の直線上電荷の作る電場を線積分によって求める問題、どのような「積分（足し算）」を行っているかを図で示したものです。点Aが微小な電荷の位置、点Pが電場を観測する位置です。点Pはマウスによるドラッグで動かすことができるので、位置を変えてみて、感じをつかんでください。点Aは一番下の「アニメーションの進行」スライダをドラッグして移動させることでも動かせます。上の方にあるスライダを動かすと、棒の長さLと、電荷の大きさQ、積分を区分して考える時の分割数Nを変えられます。
　線積分するというのは、A点をz=-Lからz=Lまで動かしながらそれぞれの点が作る電場の足し算をする、ということです。ただしベクトルで足すので、x成分とz成分をそれぞれ足さなくてはいけません（y成分はこの場合出番がありません）。
　右にある二つのグラフがz成分とx成分です。点Pがx軸上にある時は、z成分が消えるということも実感しましょう。
　「棒をN等分して各々点電荷と考えてから足し算する」という計算を行っているのが階段状のグラフです。分割数Nは上にあるスライダで変えられます。分割数を大きくすることで、実際の値に近づいていくことを確認してください。点Aが動いていくところを見れば、「小さく区切って足し算する」という計算を実際にはどのように行っているのかが実感できると思います。
　なお、このグラフでは、積分の時の区切り方がテキストの説明とは少し違っていますので注意してください。教科書では区間の左端の値を使うか、右端の値を使って階段を作っていますが、ここの計算では「両端のうち、小さい方」の値を使って階段にしています。
　アニメーションの速度は中央下のスライダを動かすことで変化させられます（0にすると止まります）。

「よくわかる電磁気学」シミュレーションのページに戻る