基于MATLAB的電磁場(chǎng)動(dòng)畫(huà)仿真課件

基于MATLAB的電磁場(chǎng)動(dòng)畫(huà)仿真基于MATLAB的電磁場(chǎng)動(dòng)畫(huà)仿真目錄1、編程思路2、基本函數(shù)介紹3實(shí)例演示目錄結(jié)構(gòu)4心得與總結(jié)目錄1、編程思路3實(shí)例演示目錄4心得與總結(jié)編程思路.編程思路.3

編程思路

動(dòng)畫(huà)的原理通過(guò)循環(huán)，不斷增加時(shí)間變量，，不斷作畫(huà)，保持一定時(shí)間，擦除，重新作畫(huà)，并且在一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)演示，這樣就形成了動(dòng)畫(huà)。編程思路動(dòng)畫(huà)的原理通過(guò)循環(huán)，不斷增加時(shí)

編程思路

時(shí)間、空間變量的定義確定函數(shù)式（比如圓極化）設(shè)置循環(huán)作圖延時(shí)，擦除再作圖編程思路時(shí)間、空間變量的定義確定函數(shù)式（比如圓極化基本函數(shù)介紹.基本函數(shù)介紹.6基本函數(shù)介紹pausequivermovie2aviquiver(x,y,u,v,size)quiver(u,v)quiver3(X,Y,Z,U,V,W)pause(n)—n對(duì)應(yīng)暫停多少秒movie2avi(mov,'myPeaks.avi');前面必須搭配錄制圖像的循環(huán)mov(k)=getframe(gcf);gradient求梯度畫(huà)等高（勢(shì)）線contour基本函數(shù)介紹pausequivermovie2avi

pausemovie2avi的簡(jiǎn)單舉例clearall;closeall;clc;%清除變量，關(guān)閉圖像，清屏w=2*pi;t=0;%設(shè)置時(shí)間x=0:0.01:9;fori=1:300y=sin(w*t-x);plot(x,y);title('正弦波傳播');xlabel('x');ylabel('y');axis([09-11]);gridon;holdon;mov(i)=getframe(gcf);%錄制

pause(0.1);%延時(shí)

t=t+0.1;holdoff;endmovie2avi(mov,'正弦波傳播');%生成avi視頻文件pausemovie2avi的簡(jiǎn)單舉例clearaquivergradientcontour

clearall;clc;closeall;q1=-2*10.^-9;k=9*10.^9;x=(-5:0.5:5);y=(-5:0.5:5);[X,Y]=meshgrid(x,y);r1=sqrt((X-3).^2+Y.^2);u=k*q1./r1;n=(-5:.5:5);

[Ex,Ey]=gradient(-u);Ex=Ex./sqrt(Ex.^2+Ey.^2);Ey=Ey./sqrt(Ex.^2+Ey.^2);xlabel('x','fontsize',15);ylabel('y','fontsize',15);title(‘負(fù)電荷電場(chǎng)');holdongridon;axis([-5,5,-5,5]);holdon;plot(3,0,'O','MarkerSize',15);contour(X,Y,u,n,'r.');quiver(X,Y,Ex,Ey);quivergradientcontour實(shí)例演示.實(shí)例演示.10實(shí)例演示clear;clc;closeall;%清除歷史變量和操作t=0;%設(shè)置初始時(shí)間k=2;w=10;y=(0:0.1:30);l=zeros(size(y));fori=1:300gridon;E=cos(w*t-k*y);%電場(chǎng)表達(dá)式

H=0.3.*cos(w*t-k*y);%磁場(chǎng)表達(dá)式式view(i,i);quiver3(l,y,l,E,l,l,'r');holdon;quiver3(l,y,l,l,l,H,'b');title('電磁波傳播動(dòng)畫(huà)');xlabel('H（藍(lán)色）,x');ylabel('y');zlabel('E（紅色）,z');pause(0.1);%設(shè)置視覺(jué)殘留時(shí)間

mov(i)=getframe(gcf);%錄制

t=t+0.01;%設(shè)置時(shí)間仿真步長(zhǎng)

endholdoff；movie2avi(mov,'電磁波傳播動(dòng)畫(huà).avi');%生成avi視頻文件實(shí)例演示clear;clc;實(shí)例演示%左旋圓極化波clearall；clc;closeall;x=(0:0.3:30);%初始位置l=zeros(size(x));t=0;%時(shí)間變量fori=1:1500%幀數(shù)

ey=cos(2*pi*t-0.8*x);%電場(chǎng)橫向分量

ez=cos(2*pi*t-0.8*x+pi/2);%電場(chǎng)縱向分量

quiver3(x,l,l,l,ey,ez);%畫(huà)矢量圖

title('左旋園極化波');%標(biāo)題

xlabel('x');%x標(biāo)簽

ylabel('y');%y標(biāo)簽

zlabel('z');%z標(biāo)簽

axis([0,30,-4,4,-4,4]);view(20,40);%觀察范圍

pause(0.01);%延時(shí)

mov(i)=getframe(gcf);%錄制

t=t+0.01;end;holdoff;movie2avi(mov,'左旋園極化波.avi');%生成avi視頻文件實(shí)例演示%左旋圓極化波實(shí)例演示實(shí)例演示實(shí)例演示%垂直極化線極化波入射理想導(dǎo)體clear;%清除變量x1=(0:0.3:30);%初始位置z1=(30:-0.3:0);%初始位置x2=(30:0.3:60);%初始位置z2=(0:0.3:30);%初始位置Ei=zeros(size(x1));%初始入射電場(chǎng)Er=zeros(size(x1));%初始反射電場(chǎng)l=zeros(size(x1));%零向量t=0;fori=1:250%幀數(shù)

ifi<=101;%波還能沒(méi)有到界面

Ei(1:i)=cos(20*pi*t-0.35*(x1(1:i)-z1(1:i)));%電場(chǎng)

quiver3(x1,l,z1,l,Ei,l);%畫(huà)圖

end;ifi>101;%波已經(jīng)到達(dá)界面

Ei=cos(20*pi*t-0.35*(x1-z1));%電場(chǎng)

ifi<=202;Er(1:i-101)=-cos(20*pi*t-0.35*(x2(1:i-101)+z2(1:i-101)));end;實(shí)例演示%垂直極化線極化波入實(shí)例演示ifi>202;Er=-cos(20*pi*t-0.35*(x2+z2));endquiver3(x1,l,z1,l,Ei,l);%畫(huà)圖

holdon;%圖形保持

quiver3(x2,l,z2,l,Er,l);%畫(huà)圖

end;title('垂直極化波','FontSize',15);%標(biāo)題

xlabel('x','FontSize',15);%x標(biāo)簽

ylabel('y','FontSize',15);%y標(biāo)簽

zlabel('z','FontSize',15);%z標(biāo)簽

axis([0,60,-10,10,0,30]);%觀察范圍

view(20+i,40);%視角pause(0.0001)%延時(shí)

t=t+0.00334;mov(i)=getframe(gcf);%時(shí)間增加

holdoff;end;movie2avi(mov,’垂直極化波.avi')實(shí)例演示ifi>202;實(shí)例演示實(shí)例演示心得與總結(jié).心得與總結(jié).17心得與總結(jié)

1、要結(jié)合所學(xué)知識(shí)構(gòu)建模型，形成自己的編程思路。2、在編程中，應(yīng)多留意細(xì)節(jié)，比如時(shí)間的步進(jìn)應(yīng)該與所給的頻率匹配，即滿足Δt<T，否則將觀察不到相位連續(xù)變化的圖像，甚至有可能看起來(lái)波在向與預(yù)期相反的方向傳播。3、針對(duì)不同類型的電磁波，改變view的角度以及作圖方式可以方便我們觀察出我們想要觀察的特點(diǎn)。4、編程都是由簡(jiǎn)到繁逐漸豐富自己的程序，逐步調(diào)試，逐漸實(shí)現(xiàn)自己想要的功能，不能一蹴而就！

心得與總結(jié)1、要結(jié)合所學(xué)知識(shí)構(gòu)建模型，形成自己的編程思路?；贛ATLAB的電磁場(chǎng)動(dòng)畫(huà)仿真課件基于MATLAB的電磁場(chǎng)動(dòng)畫(huà)仿真基于MATLAB的電磁場(chǎng)動(dòng)畫(huà)仿真目錄1、編程思路2、基本函數(shù)介紹3實(shí)例演示目錄結(jié)構(gòu)4心得與總結(jié)目錄1、編程思路3實(shí)例演示目錄4心得與總結(jié)編程思路.編程思路.22

編程思路

動(dòng)畫(huà)的原理通過(guò)循環(huán)，不斷增加時(shí)間變量，，不斷作畫(huà)，保持一定時(shí)間，擦除，重新作畫(huà)，并且在一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)演示，這樣就形成了動(dòng)畫(huà)。編程思路動(dòng)畫(huà)的原理通過(guò)循環(huán)，不斷增加時(shí)

編程思路

時(shí)間、空間變量的定義確定函數(shù)式（比如圓極化）設(shè)置循環(huán)作圖延時(shí)，擦除再作圖編程思路時(shí)間、空間變量的定義確定函數(shù)式（比如圓極化基本函數(shù)介紹.基本函數(shù)介紹.25基本函數(shù)介紹pausequivermovie2aviquiver(x,y,u,v,size)quiver(u,v)quiver3(X,Y,Z,U,V,W)pause(n)—n對(duì)應(yīng)暫停多少秒movie2avi(mov,'myPeaks.avi');前面必須搭配錄制圖像的循環(huán)mov(k)=getframe(gcf);gradient求梯度畫(huà)等高（勢(shì)）線contour基本函數(shù)介紹pausequivermovie2avi

pausemovie2avi的簡(jiǎn)單舉例clearall;closeall;clc;%清除變量，關(guān)閉圖像，清屏w=2*pi;t=0;%設(shè)置時(shí)間x=0:0.01:9;fori=1:300y=sin(w*t-x);plot(x,y);title('正弦波傳播');xlabel('x');ylabel('y');axis([09-11]);gridon;holdon;mov(i)=getframe(gcf);%錄制

pause(0.1);%延時(shí)

t=t+0.1;holdoff;endmovie2avi(mov,'正弦波傳播');%生成avi視頻文件pausemovie2avi的簡(jiǎn)單舉例clearaquivergradientcontour

clearall;clc;closeall;q1=-2*10.^-9;k=9*10.^9;x=(-5:0.5:5);y=(-5:0.5:5);[X,Y]=meshgrid(x,y);r1=sqrt((X-3).^2+Y.^2);u=k*q1./r1;n=(-5:.5:5);

[Ex,Ey]=gradient(-u);Ex=Ex./sqrt(Ex.^2+Ey.^2);Ey=Ey./sqrt(Ex.^2+Ey.^2);xlabel('x','fontsize',15);ylabel('y','fontsize',15);title(‘負(fù)電荷電場(chǎng)');holdongridon;axis([-5,5,-5,5]);holdon;plot(3,0,'O','MarkerSize',15);contour(X,Y,u,n,'r.');quiver(X,Y,Ex,Ey);quivergradientcontour實(shí)例演示.實(shí)例演示.29實(shí)例演示clear;clc;closeall;%清除歷史變量和操作t=0;%設(shè)置初始時(shí)間k=2;w=10;y=(0:0.1:30);l=zeros(size(y));fori=1:300gridon;E=cos(w*t-k*y);%電場(chǎng)表達(dá)式

H=0.3.*cos(w*t-k*y);%磁場(chǎng)表達(dá)式式view(i,i);quiver3(l,y,l,E,l,l,'r');holdon;quiver3(l,y,l,l,l,H,'b');title('電磁波傳播動(dòng)畫(huà)');xlabel('H（藍(lán)色）,x');ylabel('y');zlabel('E（紅色）,z');pause(0.1);%設(shè)置視覺(jué)殘留時(shí)間

mov(i)=getframe(gcf);%錄制

t=t+0.01;%設(shè)置時(shí)間仿真步長(zhǎng)

endholdoff；movie2avi(mov,'電磁波傳播動(dòng)畫(huà).avi');%生成avi視頻文件實(shí)例演示clear;clc;實(shí)例演示%左旋圓極化波clearall；clc;closeall;x=(0:0.3:30);%初始位置l=zeros(size(x));t=0;%時(shí)間變量fori=1:1500%幀數(shù)

ey=cos(2*pi*t-0.8*x);%電場(chǎng)橫向分量

ez=cos(2*pi*t-0.8*x+pi/2);%電場(chǎng)縱向分量

quiver3(x,l,l,l,ey,ez);%畫(huà)矢量圖

title('左旋園極化波');%標(biāo)題

xlabel('x');%x標(biāo)簽

ylabel('y');%y標(biāo)簽

zlabel('z');%z標(biāo)簽

axis([0,30,-4,4,-4,4]);view(20,40);%觀察范圍

pause(0.01);%延時(shí)

mov(i)=getframe(gcf);%錄制

t=t+0.01;end;holdoff;movie2avi(mov,'左旋園極化波.avi');%生成avi視頻文件實(shí)例演示%左旋圓極化波實(shí)例演示實(shí)例演示實(shí)例演示%垂直極化線極化波入射理想導(dǎo)體clear;%清除變量x1=(0:0.3:30);%初始位置z1=(30:-0.3:0);%初始位置x2=(30:0.3:60);%初始位置z2=(0:0.3:30);%初始位置Ei=zeros(size(x1));%初始入射電場(chǎng)Er=zeros(size(x1));%初始反射電場(chǎng)l=zeros(size(x1));%零向量t=0;fori=1:250%幀數(shù)

ifi<=101;%波還能沒(méi)有到界面

Ei(1:i)=cos(20*pi*t-0.35*(x1(1:i)-z1(1:i)));%電場(chǎng)

quiver3(x1,l,z1,l,Ei,l);%畫(huà)圖

end;ifi>101;%波已經(jīng)到達(dá)界面

Ei=cos(20*pi*t-0.35*(x1-z1));%電場(chǎng)

ifi<=202;Er(1:i-101)=-cos(20*pi*t-0.35*(x2(1:i-101)+z2(1:i-101)));end;