maab實習十一

1、任 務(wù) _ 11- （任務(wù)號_組號）03 課程名稱： matlab 程序設(shè)計及應(yīng)用 課程代碼： 9993345 實習周數(shù)： 1 學 分：1 實習單位： 物理學院 實習地點： 圖書館機房 實習時間：至 21 : 00 一.實習目的 1、 編程繪制點電荷的電場和電勢分布圖； 2、 掌握二維網(wǎng)格和三維曲面繪圖的語句。 實習任務(wù) 1、 建立點電荷的電場和電勢方程。 2、 利用MATLAB勺函數(shù)，繪制點電荷的電勢和電場分布圖。包括：單位電量正電荷、負電荷、 等量異性電荷。 實習報告 1、 寫出點電荷的電勢和電場解析式。 2、 畫出電勢分布三維圖（3個圖）。 3、 畫出電場分布和等位線二維圖（三個圖）。

2、4、分析仿真結(jié)果提示: 電位方程：U=q(1)/4/pi/eps0./r1 電場方程：Ex,Ey=gradie nt(-1*U) 空間及步長設(shè)置：x,y=meshgrid(-2:0.1:2,-2:0.1:2); 正電荷坐標(1, 0),負電荷坐標(-1 , 0); 電勢分布圖：mesh(x,y,U) 電場和等位線：con tourf(x,y,U,z0) ( z0為多個等位線值形成的矢量，其值請同學們自定 義，最好是等間隔)；hold on； quiver(x,y,Ex,Ey) 參考圖： 正電荷的電勢和電場圖。、實習主要內(nèi)容：（仿真結(jié)果及分析，含源程序+注釋+圖） E=- 2單位電荷的電勢分布

3、q=1; % x,y=meshgrid(-2:0.1:2,-2:0.1:2); % z=q./sqrt(x-1)42+y.A2+0.01); % mesh(x,y,z); % x,y=meshgrid(-2:0.1:2,-2:0.1:2); z=1./sqrt(x-1).A2+y.A2+0.01); dx,dy=gradie nt(z,.2,.2); con tour(x,y,z,-12,-8,-5,-3,-1,-0.5,-0.1,0.1,0.5,1,3,5,8,12); hold on quiver(x,y,dx,dy) colormap hsv hold off xx=li nspace(

4、-2,2,6),2*li nspace(1,1,6),li nspace(-2,2,6),-2*li nspace(1,1,6);1.: 設(shè)定電荷量為1 空間及步長設(shè)置 正電荷的電勢分布 畫出三維圖形 yy=2*l in space(1,1,6),li nspace(-2,2,6),-2*li nspace(1,1,6),li nspace(-2,2,6); streamli ne(x,y,dx,dy,xx,yy); 單位電量負電荷電場： x,y=meshgrid(-2:0.1:2,-2:0.1:2); z=-1./sqrt(x+1).A2+y.A2+0.01); dx,dy=gradie n

5、t(z,.2,.2); con tour(x,y,z,-12,-8,-5,-3,-1,-0.5,-0.1,0.1,0.5,1,3,5,8,12); hold on quiver(x,y,dx,dy) colormap hsv hold off xx=li nspace(-2,2,6),2*li nspace(1,1,6),li nspace(-2,2,6),-2*li nspace(1,1,6); yy=2*l in space(1,1,6),li nspace(-2,2,6),-2*li nspace(1,1,6),li nspace(-2,2,6); streamli ne(x,y,dx,

6、dy,xx,yy); 等量異號電荷電場： x,y=meshgrid(-2:0.1:2,-2:0.1:2);z1=1./sqrt(x-1)42+y.A2+0.01); z2=1./sqrt(x+1)42+y.A2+0.01); z=z1+z2; dx,dy=gradie nt(z,.2,.2); con tour(x,y,z,-12,-8,-5,-3,-1,-0.5,-0.1,0.1,0.5,1,3,5,8,12); hold on quiver(x,y,dx,dy) colormap hsv hold off xx=li nspace(-2,2,6),2*li nspace(1,1,6),li

7、 nspace(-2,2,6),-2*li nspace(1,1,6); yy=2*l in space(1,1,6),li nspace(-2,2,6),-2*li nspace(1,1,6),li nspace(-2,2,6); streamli ne(x,y,dx,dy,xx,yy); 單位負電荷電勢圖： x=-2:0.1:2 y=-2:0.1:2 k=9*10A9x,y=meshgrid(x,y) z=-k./sqrt(x+1)42+y.A2+0.01) mesh(x,y,z) xlabel(x),ylabel(y),zlabel(z) 等量單位異號電荷電勢： k=9*10A9 x,y=meshgrid(-2:0.1:2 ; -2:0.1:2) % z1=-k./sqrt(x-1).A2+y.A2+0.01) % z2=k./sqrt(x+1)A2+y.A2+0.01) z=z1+z2 mesh(x,y,z) xlabel(x),ylabel(y),zlabel(z) 4.分析仿真結(jié)果： 應(yīng)用mesh及serf軟件可以很好的實現(xiàn)對圖形的處理，只要擁有了數(shù)據(jù)及計算公式，就可以 找到這些數(shù)據(jù)的聯(lián)系，畫出圖形。定義取值范圍 正負電荷電勢的計算及疊加 、實習總結(jié)、體會: 本次實驗利用matlab編程繪制電場線和電勢的分布圖，復(fù)習了電磁場