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大学物理实验, 2026, 39(1): 99-104     https://doi.org/10.14139/j.cnki.cn22-1228.2026.01.017
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基于 Python 的静电场测绘实验交互式仿真探究#br#
江 煜,杨清雷,王泽华,刘 珂
青岛科技大学 数理学院,山东 青岛 266042
An Exploration of Interactive Simulation of ElectrostaticField Experiment Based on Python#br#
JIANG Yu,YANG Qinglei,WANG Zehua,LIU Ke
College of Mathematics Physical,Qingdao University of Science and Technology,Qingdao 266042,China
下载:  PDF (3968KB) 
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摘要 为促进学生对静电场测绘实验的深入理解,弥补现有仿真模拟方案成本高、交互性有限、不易扩展等不足,本文基于 Python 开源生态,设计并实现一套静电场实时交互式仿真模拟程序。创新地引入“虚拟探针”的实时测量模式,用户只需通过鼠标悬停即可获取空间的电势和电场分布信息。通过可调参数控件,用户可探究静电场随参数变化的规律。此外,程序给出了解析解和数值解两种计算模式,具有良好的可扩展性。本文提供了一种高精度、强交互、低成本、易扩展的模拟仿真方法,为大学物
理实验教学赋能。
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江 煜
杨清雷
王泽华
刘 珂
关键词:  模拟仿真  实时交互  Python  静电场测绘  虚拟探针    
Abstract: In order to enhance students' in-depth comprehension of electrostatic field experiments and make up
for the shortcomings of existing simulation program such as high cost,limited interactivity,and difficulty in
expansion,a real-time interactive simulation program for electrostatic fields was designed and developed based
on the Python open-source ecosystem.This paper innovatively introduces a real-time measurement mode of
virtual probe,which allows users to obtain spatial electric potential and electric field distribution information by
hovering their mouse.Through adjustable parameter controls,users can investigate the laws of electrostatic field
variation with parameters. In addition,the program provides two calculation modes,analytical solution and
numerical solution,which ensure strong scalability.This paper provides a high-precision,strong interactive,low-
cost,and easily scalable simulation method which can empower college physics experimental teaching.
Key words:  analog simulation    real-time interaction    Python    electrostatic field    virtual probe
                    发布日期:  2026-02-25     
ZTFLH:  O 4-39   
引用本文:    
江 煜, 杨清雷, 王泽华, 刘 珂. 基于 Python 的静电场测绘实验交互式仿真探究#br#[J]. 大学物理实验, 2026, 39(1): 99-104.
JIANG Yu, YANG Qinglei, WANG Zehua, LIU Ke. An Exploration of Interactive Simulation of ElectrostaticField Experiment Based on Python#br#. Physical Experiment of College, 2026, 39(1): 99-104.
链接本文:  
https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/10.14139/j.cnki.cn22-1228.2026.01.017  或          https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/Y2026/V39/I1/99
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