点电荷分布matlab仿真,利⽤Matlab模拟点电荷电场的分布的
仿真实验报告
本⽂主要利⽤matlab软件,对点电荷的电场及电势分布进⾏仿真,还画出了单个点电荷电场分布的三维图像。
利⽤Matlab模拟点电荷电场的分布
⼀、实验⽬的:
1.熟悉单个点电荷及⼀对点电荷的电场分布情况;
2.学会使⽤Matlab进⾏数值计算,并绘出相应的图形;
⼆、实验原理:
根据库伦定律:在真空中,两个静⽌点电荷之间的作⽤⼒与这两个电荷的电量乘积成正⽐,与它们之间距离的平⽅成反⽐,作⽤⼒的⽅向在两个电荷的连线上,两电荷同号为斥⼒,异号为吸⼒,它们之间的⼒F满⾜:
QQ F k1
21R (式1) R
由电场强度E的定义可知:
kQ (式2) E 2RR
对于点电荷,根据场论基础中的定义,有势场E的势函数为
U kQ (式3) R
⽽ E U (式4)
在Matlab中,由以上公式算出各点的电势U,电场强度E后,可以⽤Matlab⾃带的库函数绘出相应电荷的电场分布情况。
三、实验内容
1、画单个点电荷的平⾯电场线与等势线
等势线就是以电荷为中⼼的圆簇,⽤Matlab画等势线更加简单。静电⼒常量为k=9*e9,电量可取为q=1e‐19;最⼤的等势线的半径应该⽐射线的半径⼩⼀点,r0 0.1。其电势为u0 k*q/r0。如果从外到⾥取7条等势线,最⾥⾯的等势线的
电势是最外⾯的3倍,那么各条线的电势⽤向量表⽰为:u linspace(1,3,7)*u0。从‐r0到r0取偶数个点,例如100个点,使最中⼼点的坐标绕过0,各点的坐标可⽤
如何用matlab将已知点连线
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