线性模型中,强度改变场强及其配色,不改变磁感线形状。箭头运动仅表示方向,不表示物质流动。
■ N 极 ■ S 极
外部磁感线由 N 极指向 S 极;内部路径隐藏在实体磁铁中。
对上臂、下臂、弧形连接部和有限厚度组成的完整 U 型体,在三维空气域中求解磁静力方程:∇·(μᵣ∇φ) = ∇·Bᵣ,B = −μᵣ∇φ + Bᵣ。相对磁导率取 80,剩磁方向沿磁体由 S 端经连接部指向 N 端。
采用三维有限体积法求解,再用三维 RK4 沿磁场追踪磁感线。不是点磁极对,不是平面曲线的平移或旋转复制。磁体厚度为 0.9 个模型单位。
只绘制磁体外部的磁感线:落在实体磁体轮廓上的线段与箭头一律不画。追踪时避开磁体表面一个网格(0.15)以内的插值过渡层,再从过渡层边界沿磁场方向补到磁体表面,因此磁感线到达表面时方向平滑,不会沿表面滑行或折出直角。
采用线性材料与有限远零势边界,忽略磁滞、饱和及微观磁畴。网格对边界作离散近似,远场用于定性教学。色标以默认极间中心附近场强归一化。磁感线条数仅控制显示采样。
遵循项目规范的切向箭头、场强配色和缓存;U 型体不具备轴对称性,采用完整三维场。