模型与绘制说明
采用有限长空心螺线管的逐匝圆电流近似,对各匝电流的 Biot–Savart 磁场逐项叠加,计算子午面磁场,RK4 追踪磁感线,再用黄金角与不同线族的相位偏移生成三维分布。渲染为连续螺旋绕线;磁场计算将每匝近似为闭合圆电流,忽略螺旋电流的轴向分量与外接引线的影响。
电流改变场强数值、磁感线数量、配色与线条亮度和粗细;零电流时不绘制磁场。调整匝数后,按新的圆电流匝数重新计算磁场并追踪磁感线。固定长度下,匝数增多使绕线更密,磁场增强,近线圈的分布也随之变化。绘制条数仅由电流与匝数对应的中心场强,按固定平方根映射自动确定,不设置最低条数或手动条数控制。电流为零时不绘制磁感线。磁感线本身没有客观的有限条数,显示条数用于定性表现磁场强弱。
两端长磁感线在有限显示范围处截断,因此呈现教材中的未闭合形态,并不是磁感线真实断开。默认不绘制两端 N、S 圆形标记。
方向动画仅用于指示方向,不代表磁场中的物质流动。铜色箭头标示导线中电流方向;管内磁场方向符合右手螺旋定则。导线附近使用小尺度平滑以避免数值奇点。