電磁場的Matlab仿真

……………最新資料推薦…………………Matlab與電磁場模擬一單電荷的場分布：單電荷的外部電位計算公式： q40r外輻射的線。MATLAB程序：theta=[0:.01:2*pi]';r=0:10;x=sin(theta)*r;y=cos(theta)*r;plot(x,y,'b')x=linspace(-5,5,100);fortheta=[-pi/40pi/4]y=x*tan(theta);holdon;plot(x,y);endgridon單電荷的等位線和電力線分布圖：……………最新資料推薦…………………二多個點電荷的電場情況：模擬一對同號點電荷的靜電場,其帶電量分別為+Q1和Q2>0)距離為2aP(x,y)處產(chǎn)生的電勢為:由電場強度可得E=-U,在xOy平面上,電場強度的公式為:為了簡單起見,對電勢U做如下變換:。Matlab程序：q=1;xm=2.5;ym=2;……………最新資料推薦…………………x=linspace(-xm,xm);y=linspace(-ym,ym);[X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2);R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2);U=1./R1+q./R2;u=1:0.5:4;figurecontour(X,Y,U,u)gridonlegend(num2str(u'))holdonplot([-xm;xm],[0;0])plot([0;0],[-ym;ym])plot(-1,0,'o','MarkerSize',12)plot(1,0,'o','MarkerSize',12)[DX,DY]=gradient(U);quiver(X,Y,-DX,-DY);surf(X,Y,U);同號電荷的靜電場圖像為：11.5250 2.533.540 43020100-2 -2-10 012 2……………最新資料推薦…………………同理，將程序稍作修改，便可以得到異號電荷的靜電場圖像：4040302011.522.533.54100-10-20-30-40-2.52-2-1.5-1-0.500.511.522.5-20三、線電荷產(chǎn)生的電位：z=-Lz=L,q(C/m),xy平面上的電位分布。dVqdLr00/dVqdLr00然后對全部電荷求和即可。xyxy平面上的電位僅取決于離原點的垂直距離R維，只取R為自變量。把R010Nr+1點，對每一點計算其電位。Matlab程序：clearall;L=input(L＝’);N=input(N＝’);……………最新資料推薦…………………Nr=input(‘分段數(shù)Nr＝’);q=input(‘電荷密度q= E0=8.85e-12;C0=1/4/pi/E0;L0=linspace(-L,L,N+1);L1=L0(1:N);L2=L0(2:N+1);Lm=(L1+L2)/2;dL=2*L/N;R=linspace(0,10,Nr+1);fork=1:Nr+1Rk=sqrt(Lm.^2+R(k)^2);Vk=C0*dL*q./Rk;V(k)=sum(Vk);end[max(V),min(V)]plot(R,V),grid線電荷產(chǎn)生的靜電位分布圖：……………最新資料推薦…………………四計算平面上N個電荷之間的庫倫引力1建模：FFqq /r2Fqq(xx)/r3F qq(yy)/r3120x12 2 10yr12 210(xx)2(yy)22 1 2 1先輸入電荷的數(shù)目，各電荷的坐標及電荷量，再選一個電荷，求其它電荷對它的作用力，疊加求合力。再選下一個電荷，依次類推。Matlab程序：clearall;N=input('ê?è?μ?oéêy??N=:');foric=1:N/n??μ?oé#%g\n',ic);rc=input('ê?è?μ?oé????[x,y]￡¨?×￡?:');x(ic)=rc(1);y(ic)=rc(2);q(ic)=endE0=8.85e-12;C0=1/(4*pi*E0);foric=1:NFx=0.0;Fy=0.0;forjc=1:Nif(ic~=jc)xij=x(ic)-x(jc);yij=y(ic)-y(jc);Rij=sqrt(xij^2+yij^2);Fx=Fx+C0*q(ic)*q(jc)*xij/Rij^3;Fy=Fy+C0*q(ic)*q(jc)*yij/Rij^3;endendend……………最新資料推薦…………………五有限差分法處理電磁場問題Matlab程序:m=40fork=1:mforj=1:mifk==1V(j,k)=1;elseif((j==1)|(j==m)|(k==m))V(j,k)=0;elseendendendcha=0.01;delta=0;

V(j,k)=0.5;……………最新資料推薦…………………n=0;while(1)n=n+1;fork=2:m-1forj=2:m-1Vnew(j,k)=1/4*(V(j+1,k)+V(j-1,k)+V(j,k+1)+V(j,k-1