آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
میدان آهنربای میله‌ای و جهت قطب‌نماها
چرا قطب‌نماهای اطراف آهنربا هر کدوم یه جهت می‌گیرن؟ قدرت آهنربا رو عوض کن و ببین کدوم عددها و کدوم جهت‌ها تغییر می‌کنن.
آزمایش رو شروع کنقدرت آهنربا رو از ۱ تا ۱۰ تغییر بده. اول حدس بزن عددهای میدان و انحراف چطور عوض می‌شن؛ بعد خروجی‌ها رو با جهت خط‌های قطب‌نما کنار آهنربا مقایسه کن.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
آهنربای سه برابر قوی‌تر
قدرت آهنربا رو روی ۲ بذار و نتیجه‌ها رو یادداشت کن. بعد فقط قدرت رو به ۶ برسون و دوباره اجرا کن؛ جای قطب‌نماها ثابت می‌مونه.
حدست چیه؟ با سه برابر شدن قدرت، میدان مرکز و لبه هم سه برابر می‌شن؟ جهت خط‌های قطب‌نما چطور؟
توضیح نتیجه رو ببین
در این مدل، عدد مرکز از ۵ به ۱۵ میلی‌تسلا و عدد لبه از ۰٫۶ به ۱٫۸ میلی‌تسلا می‌رسه. جهت‌های خط‌های رسم‌شده ثابت می‌مونن؛ عدد «بیشینهٔ انحراف» هم از ۱۶ به ۴۸ درجه تغییر می‌کنه، اما زاویهٔ تک‌تک خط‌های شکل نیست.
دو برآورد میدان رو مقایسه کن
قدرت رو اول روی ۳ بذار و عددهای مرکز و لبه رو بخون. بعد به ۹ برسون و نسبت هر دو عدد رو دوباره مقایسه کن.
حدست چیه؟ وقتی قدرت سه برابر می‌شه، نسبت خروجی مرکز به لبه هم سه برابر می‌شه؟
توضیح نتیجه رو ببین
با قدرت ۳، مدل ۷٫۵ میلی‌تسلا برای مرکز و ۰٫۹ برای لبه می‌ده؛ با قدرت ۹، این عددها ۲۲٫۵ و ۲٫۷ می‌شن. هر دو سه برابر می‌شن و نسبت مرکز به لبه همون حدود ۸٫۳ می‌مونه. این دو عدد برآوردهای ثابت مدل‌ان، نه اندازه‌گیری نقطه‌های دقیق روی شکل.
قدرت بیشتر، جهت متفاوت؟
قدرت رو روی ۱ بذار و به جهت یکی از قطب‌نماهای دور از آهنربا نگاه کن. بعد قدرت رو روی ۱۰ بذار و همون قطب‌نما رو با همون نقطه مقایسه کن.
حدست چیه؟ آیا خط جهت عوض می‌شه؟ عدد بیشینهٔ انحرافی که زیر شکل می‌بینی چه تغییری می‌کنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
خط‌های جهت با تغییر قدرت نمی‌چرخن، اما عدد بیشینهٔ انحراف از ۸ به ۸۰ درجه می‌رسه. این عدد در مدل جداگانه و از روی قدرت حساب می‌شه؛ ازش زاویهٔ قطب‌نمای رسم‌شده رو نتیجه نگیر.
پشت این حرکت چه خبره؟
قطب‌نما جهت میدان رو نشون می‌ده
سوزن قطب‌نما در هر نقطه در راستای میدان مغناطیسی قرار می‌گیره. خط‌های اطراف آهنربا شکل کلی راستای میدان رو نشون می‌دن؛ بیرون آهنربا، جهت میدان از قطب شمال به قطب جنوبه و داخل آهنربا ادامه پیدا می‌کنه تا مسیر بسته بشه. سوزن‌های این شکل سرِ شمالیِ رنگی ندارن، پس فقط راستا رو می‌بینی، نه اینکه سرِ سوزن به کدوم طرف اشاره می‌کنه.
قدرت و جهت دو چیز جدا هستن
B/m = k
وقتی شکل و جهت آهنربا ثابت باشه، قوی‌تر کردنش اندازهٔ میدان رو بیشتر می‌کنه، اما راستای میدان در یک نقطه رو عوض نمی‌کنه. توی این شبیه‌سازی، زاویه‌های سوزن‌ها فقط از جای رسم‌شده میان و با قدرت تغییر نمی‌کنن؛ عددهای میدان و انحراف ساده‌سازی‌شده‌ان.
آهنربا رو می‌شه مثل دوقطبی مدل کرد
B*r^3 = k
یک آهنربای میله‌ای رو می‌شه در فاصلهٔ دور تقریباً مثل دوقطبی تصور کرد. در دوقطبی ایده‌آل، اندازهٔ میدان با افزایش فاصله سریع کم می‌شه؛ ولی این ویجت، میدان واقعی هر نقطه و فاصلهٔ نقطه‌ها رو حساب نمی‌کنه. شکلش رو برای دیدن یک الگوی تقریبی جهت‌ها بخون، نه برای اندازه‌گیری.
عددها رو به‌عنوان اندازه‌گیری واقعی نخون
خروجی‌های مرکز و لبه با ضریب‌های ثابت در قدرت آهنربا ضرب می‌شن و واحدشون میلی‌تسلا نوشته شده. عدد بیشینهٔ انحراف هم از قدرت به دست می‌آد، نه از زاویهٔ قطب‌نماهای شکل. این‌ها خروجی‌های سادهٔ مدل‌ان و برای اندازه‌گیری آهنربای واقعی کالیبره نشده‌ان.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا با قوی‌تر کردن آهنربا، عدد انحراف عوض می‌شه ولی جهت خط‌های قطب‌نما نه؟
در این مدل، جهت خط‌ها از جای قطب‌نما می‌آد و به قدرت وابسته نیست؛ قدرت فقط عددهای میدان رو زیاد می‌کنه. عدد بیشینهٔ انحراف هم با یک رابطهٔ جداگانه حساب می‌شه و زاویهٔ سوزن‌های شکل نیست. برای فهم جهت کلی، راستای خط‌ها رو بخون؛ برای اندازهٔ واقعی میدان یا زاویهٔ واقعی قطب‌نما به این عددها تکیه نکن.
سؤال‌های رایج
خط قطب‌نما کدوم طرف رو نشون می‌ده؟
خط فقط راستای سوزنه و سرِ شمالی یا جنوبی نداره. در یک قطب‌نمای واقعی، سرِ شمال‌جو در راستای میدان قرار می‌گیره؛ اما این شکل دو سر سوزن رو از هم مشخص نمی‌کنه.
اگه آهنربا رو قوی‌تر کنم، جهت قطب‌نما عوض می‌شه؟
در نمایش فعلی، نه؛ جهت‌های رسم‌شده ثابت می‌مونن و عددهای میدان بالا می‌رن. عدد بیشینهٔ انحراف جداگانه تغییر می‌کنه، اما زاویهٔ سوزن‌های شکل رو گزارش نمی‌کنه.
عدد میلی‌تسلا رو می‌تونم اندازهٔ واقعی میدان حساب کنم؟
نه؛ اعداد این ویجت از ضریب‌های ساده و قدرت قراردادی آهنربا ساخته می‌شن و با آهنربای واقعی کالیبره نیستن. برای اندازه‌گیری واقعی به حسگر میدان نیاز داری.
خط‌های میدان بیرون آهنربا از کدوم قطب می‌رن؟
جهت میدان بیرون آهنربا از قطب شمال به قطب جنوبه و مسیرش داخل آهنربا ادامه پیدا می‌کنه تا حلقهٔ بسته بسازه. چون خط‌های سوزن در تصویر سر ندارن، جهت رفت رو از خود خط‌ها به‌تنهایی نمی‌شه تشخیص داد.