電楽

電楽（DENRAKU）は、電磁気学の「目に見えない現象」をリアルタイムに可視化するシミュレーションアプリです。電気と磁気が織りなす世界を、美しいビジュアルと直感的なタッチ操作で体感できます。 物理シミュレーションシリーズ「BUTURAKU（物楽）」の電磁気学編。中学・高校・大学の理科で学ぶ電磁気学の概念を、数式だけでなく動く映像として理解できます。 10種類のシミュレーション: - 電場: タップで正電荷(+)、ロングプレスで負電荷(-)を配置。クーロンの法則による電気力線とフィールド強度カラーマップを描画し、力線に沿って光粒子が流れます。電荷をドラッグして動かせます。 - 回路: 直列回路をオームの法則(V=IR)でシミュレーション。電圧と抵抗のスライダーで電流の変化を観察。電流粒子が回路図上を流れ、電池・抵抗の記号もリアルに描画されます。 - 電磁誘導: ファラデーの法則(EMF = -NdΦ/dt)を可視化。磁石をドラッグしてコイルに近づけたり遠ざけたりすると、EMFメーターと電流グラフがリアルタイムで変化します。 - コンデンサ: RC回路の充電・放電を指数関数曲線でアニメーション表示。電荷Q(t)、電流I(t)、電圧V(t)の3つの同期グラフが時定数τの意味を視覚的に教えてくれます。タップで充電/放電を切替。 - 磁場: タップで棒磁石を配置。磁気双極子モデル(B ∝ 1/r³)による磁力線がN極からS極へ流れ、磁場強度ヒートマップとシアン色の光粒子で磁場を可視化します。長押しで削除、ドラッグで移動。 - 電磁波: 電場E（赤）と磁場B（青）が互いに直交しながら伝播する電磁波をアニメーション表示。波長・振幅・周波数のスライダーで自由に調整。マクスウェル方程式、c = λf、ポインティングベクトルの解説も収録。 - 変圧器: 鉄心で結合された1次/2次コイルの相互誘導をシミュレーション。1次電圧・周波数・1次/2次の巻数比・負荷抵抗を変えて、電圧比 V₂/V₁ = N₂/N₁ と電流比 I₂/I₁ = N₁/N₂ がどう連動するかを波形で観察。電力保存と誘導起電力の解説付き。 - ホール効果: 電流が流れる導体に磁場を加えるとローレンツ力でキャリアが偏り、横方向にホール電圧 Vₕ が発生。電子と正孔の切替、電流・磁場の符号反転で蓄積側がどう変わるかを観察。半導体評価で使われる Vₕ = IB/(nqt) を直感的に学べます。 - 発電機: 磁場中で回転するコイルが生み出す正弦波起電力 ε = NBAω sin(ωt) を可視化。磁場、コイル巻数、角周波数、負荷抵抗を変えて、ピーク起電力 ε₀ = NBAω と出力電力 P = ε²/R の関係を波形で確認できます。 - イオン伝導: 電解質溶液中の陽イオンと陰イオンが、電場によって反対方向にドリフトする様子を可視化。印加電圧、イオン濃度、移動度、温度を変えて、ドリフト速度 vd = μE と電気伝導率 σ = nqμ を体感できます。 特徴: - リアルタイム電磁気学シミュレーション（10種類） - 直感的なタッチ操作（タップ、ロングプレス、ドラッグ） - パラメータをスライダーで自由に調整 - 各シミュレーションに物理学解説シート付き - ダーク / ライトテーマ切替対応 - 日本語・英語対応（端末の言語設定に自動追従） - ログイン不要、すぐに使える