MATLAB点电荷电偶极子程序

matlab作业

作业九：

点电荷

%点电荷电场的可视化

%by 小辣椒

%2015.4.15

%--参数设定及自变量取样--

q=1.6e-19;%点电荷电量

C0=1/(4*pi*8.85e-12);%合并系数，

%C0=1/（4*π*ε0)

%ε0：真空介电常数

x=-5:0.3:5;%自变量

y=x;%自变量

%——求解电势——

[X,Y]=meshgrid(x,y);%用于三维曲面的分格线坐标，自变量坐标矩阵r=sqrt(X.^2+Y.^2);

U=q.*C0.*(1./r);

%——绘制电势分布图——

subplot(2,2,1);

mesh(X,Y,U);%三维网线图

xlabel('x');

ylabel('y');

zlabel('U');

title('点电荷电势分布图');

%——对数坐标绘图——

subplot(2,2,3);

mesh(X,Y,log10(U));%三维网线图

xlabel('x');

ylabel('y');

zlabel('log10(U)');

title('点电荷电势分布图');

%——求解电场强度——

[Ex,Ey]=gradient(-U,0.3,0.3);%gradient：梯度

AE=sqrt(Ex.^2+Ey.^2);

Ex=Ex./AE;

Ey=Ey./AE;

matlab作业

%——绘制场强分布图——

subplot(2,2,2);

quiver(X,Y,Ex,Ey)%二维箭头图，绘制场强

xlim([-5,5]);

ylim([-5,5]);

hold on;

cs=contour(X,Y,U,60);%绘制等势面

xlabel('x');

ylabel('y');

title('点电荷电场强度分布图');

%[FX,FY,FZ]=gradient(F,HX,HY,HZ) HX,HY,HZ参数表示各方向相邻两点的距离

电偶极子1

%偶极矩电场的可视化

%by 小萝卜

%2015.4.15

clear all;

close all;

clc

%--参数设定及自变量取样--

q=1.6e-19;%点电荷电量

C0=1/(4*pi*8.85e-12);%合并系数，

%C0=1/（4*π*ε0)

%ε0：真空介电常数

L=1.0;%正负点电荷间隔

x=-5:0.3:5;%自变量

y=x;%自变量

%——求解电势——

[X,Y]=meshgrid(x,y);%用于三维曲面的分格线坐标，自变量坐标矩阵 r1=sqrt((X-L/2).^2+Y.^2);

r2=sqrt((X+L/2).^2+Y.^2);

U=q.*C0.*(1./r1-1./r2);

%——绘制电势分布图——

subplot(2,2,1);

meshc(X,Y,U);

xlabel('x');

ylabel('y');

matlab作业

zlabel('U');

title('偶极矩电势分布图');

%——求解电场强度——

[Ex,Ey]=gradient(-U,0.3,0.3);%用于三维曲面的分格线坐标

AE=sqrt(Ex.^2+Ey.^2);

Ex=Ex./AE;

Ey=Ey./AE;

%——绘制场强分布图——

subplot(2,2,2);

quiver(X,Y,Ex,Ey)%二维箭头图，绘制场强

hold on;

contour(X,Y,U,20);%绘制等势面

contour(X,Y,U,60,'k-');

xlim([-5,5]);

ylim([-5,5]);

xlabel('x');

ylabel('y');

title('偶极矩电场强度分布图');

电偶极子2

%偶极矩电场的可视化

%by 哇咔咔

%2015.4.15

clear all;

close all;

clf

%--参数设定及自变量取样--

q=1.6e-19;%点电荷电量

C0=1/(4*pi*8.85e-12);%合并系数，

%C0=1/（4*π*ε0)

%ε0：真空介电常数

L=1.0 ;%正负点电荷间隔

matlab作业

r=2:0.5:5;%自变量

theta=(0:5:360)*pi/180;%自变量

%——求解电势——

[TH,R]=meshgrid(theta,r);%自变量坐标矩阵

[X,Y]=pol2cart(TH,R);

r1=sqrt((X-L/2).^2+Y.^2);

r2=sqrt((X+L/2).^2+Y.^2);

U=q.*C0.*(1./r1-1./r2);

%——绘制电势分布图——

meshc(X,Y,U);

xlabel('x');

ylabel('y');

zlabel('U');

title('偶极矩电势分布图');

%——绘制电偶极子模型——

hold on;

a=-0.5:1:0.5;

b=0*a;

c=b;

plot3(a,b,c,'o','LineWidth',2);

plot3(a,b,c,'LineWidth',2);

%——求解电场强度——

Ex=q.*C0.*(-1./(4.*X.^2-4.*X.*L+L.^2+4.*Y.^2).^(3/2).*(8.*X-4.*L)+1./

(4.*X.^2+4.*X.*L+L.^2+4.*Y.^2).^(3/2).*(8.*X+4.*L));

Ey=q.*C0.*(-8./(4.*X.^2-4.*X.*L+L.^2+4.*Y.^2).^(3/2).*Y+8./(4.*X.^2+4.*X.*L+L.^2+4.*Y.^2).^(3/2).*Y);

AE=sqrt(Ex.^2+Ey.^2);

Ex=Ex./AE;

Ey=Ey./AE;

%——绘制场强分布图——

figure;

quiver(X,Y,Ex,Ey);%绘制场强

xlim([-6,5]);

xlabel('x');

ylabel('y');

zlabel('E');

title('偶极矩电场强度分布图');

%——绘制电偶极子场强x分量分布图——

matlab作业

figure;

subplot(2,2,1);

Ex=q.*C0.*(-1./(4.*X.^2-4.*X.*L+L.^2+4.*Y.^2).^(3/2).*(8.*X-4.*L)+1./

(4.*X.^2+4.*X.*L+L.^2+4.*Y.^2).^(3/2).*(8.*X+4.*L));

surf(X,Y,Ex);shading interp

xlabel('x');

ylabel('y');

zlabel('Ex');

title('电偶极子场强x分量');

%——绘制电偶极子场强y分量分布图——

subplot(2,2,2);

Ey=q.*C0.*(-8./(4.*X.^2-4.*X.*L+L.^2+4.*Y.^2).^(3/2).*Y+8./(4.*X.^2+4.*X.*L+L.^2+4.*Y.^2).^(3/2).*Y);

surf(X,Y,Ey);shading interp

xlabel('x');

ylabel('y');

zlabel('Ey');

title('电偶极子场强y分量');

%——绘制电偶极子总场强分布图——

subplot(2,2,3);

E=(Ex.^2+Ey.^2).^(1/2);

surf(X,Y,E);shading interp

xlabel('x');

ylabel('y');

zlabel('E');

title('电偶极子总场强');

%——绘制电偶极子场强方向分布图——

subplot(2,2,4);

surf(X,Y,atan2(Ey,Ex));shading interp

xlabel('x');

ylabel('y');

zlabel('atan2(Ey,Ex)');

title('电偶极子场强方向');

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/eyoe.html