電磁學習題的matlab解法

1、電磁學 電磁學一、 一、1、點電荷的電場 、點電荷的電場研究真空中，兩個帶正電的點電荷，在電量相同和電量不同情況下的電場分 研究真空中，兩個帶正電的點電荷，在電量相同和電量不同情況下的電場分布。 布。V=V1+V2= +1 01r 4q?? 2 024qr ??2、程序?qū)崿F(xiàn) 、程序?qū)崿F(xiàn)主程序文件名為 point.m clear allep0=8.85*le-12; %真空中的電容率c0=1/(4*pi*ep0);e=1.6e-10;h=

2、0.018;x=-0.5:h:0.5; y=-0.5:h:0.5;str{1}=’兩同號等量點電荷’；str{2}=’兩同號不等量點電荷’; [X,Y]=meshgrid(x,y);q=[e;1.9*e]; for i=1:2V=c0*e./sqrt((X+0.2).^2+Y.^2)+c0.*q(i)./sqrt((X-0.2).^2+Y.^2); %求電勢[Ex,Ey]=gradient(-V,h); %求電場figure(i)cou

3、nter(X(:,:,1),Y(:,:,1),V,… %等勢面[20,-20,19,-19,18,-18,17,-17,16,-16,15,-15,14,-14,13,-13,12,-12,11,-11,10,-10],’r’);Axis([-0.38,0.38,-0.28,0.28]) hold onphi=0:pi/17:2*pi; %以下畫電場線sx1=0.2+0.01*cos(phi); sy1=0.01*sin(phi);st

4、reamline(X(:,:,1),Y(:,:,1),Ex,Ey,sx1,sy1); hold on sx2=-0.2+0.01*cos(phi);sy2=0.01*sin(phi); streamline(X(:,:,1),Y(:,:,1),Ex,Ey,sx2,sy2);title(str(i))text(-0.215,0,’+’,’fontsize’,20); %標示點電荷text(0.185,0,’+’,’fontsize’,20

5、);end3、程序 、程序三、帶電圓環(huán)的電場 三、帶電圓環(huán)的電場 1、真空中，一個半徑為 、真空中，一個半徑為 R 的圓形細環(huán)上，均勻分布電賀 的圓形細環(huán)上，均勻分布電賀 Q，求其電場強度的分 ，求其電場強度的分布。 布。2、程序?qū)崿F(xiàn) 、程序?qū)崿F(xiàn)主程序的文件名為 ering.m clear alllam=le-9; %帶電環(huán)的電荷線密度ep0=8.85*le-12; %真空中的電容率c0=lam/(4*pi*ep0); %歸并常數(shù)R=1

6、.2; %帶電環(huán)半徑y(tǒng)=-6:0.11:6; z=-6:0.11:6;phi=0:pi/20:2*pi;[Y,Z,PHI]=meshgrid(y,z,phi);r=sqrt((R*cos(PHI).^2+(Y-R*sin(PHI).^2+Z.^2);dv=c0./r;V=pi/40*trapz(dv,3); %求電勢[Ey,Ez]=gradient(-V,0.2); %求電場figureaxis([-5,5,-5,5]);line(R,

7、0,’marker’,’.’,’markersize’,25,’color’,’k’); %畫帶電環(huán)的 yz 截面line(-R,0,’marker’,’.’,markersize’,25,’color’,’k’);hold oncontour(Y(:,:,1),Z(:,:,1),V,[2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,28,30,32],’g’)%畫電勢分布 hold onsz=0,1; sy=[0.3:

8、0.15:1.5];[Sy,Sz]=meshgrid(sy,sz); %計算電場線分布streamline(Y(:,:,1),Z(:,:,1),Ey,Ez,Sy,Sz); streamline(-Y(:,:,1),Z(:,:,1),-Ey,Ez,-Sy,Sz);streamline(-Y(:,:,1),-Z(:,:,1),-Ey,-Ez,-Sy,-Sz); streamline(Y(:,:,1),-Z(:,:,1),Ey,-Ez,Sy,

9、-Sz);streamline(Y(:,:,1),Z(:,:,1),Ey,Ez,0,0); streamline(Y(:,:,1),-Z(:,:,1),Ey,-Ez,0,0); streamline(Y(:,:,1),Z(:,:,1),Ey,Ez,1.5,0);streamline(Y(:,:,1),Z(:,:,1),Ey,Ez,-1.5.0); xlabel(‘y’);ylabel(‘z’);title(‘帶電圓環(huán)的電勢及電場分布’)