maab实习十一

1、任 务 _ 11- （任务号_组号）03 课程名称： matlab 程序设计及应用 课程代码： 9993345 实习周数： 1 学 分：1 实习单位： 物理学院 实习地点： 图书馆机房 实习时间：至 21 : 00 一.实习目的 1、 编程绘制点电荷的电场和电势分布图； 2、 掌握二维网格和三维曲面绘图的语句。 实习任务 1、 建立点电荷的电场和电势方程。 2、 利用MATLAB勺函数，绘制点电荷的电势和电场分布图。包括：单位电量正电荷、负电荷、 等量异性电荷。 实习报告 1、 写出点电荷的电势和电场解析式。 2、 画出电势分布三维图（3个图）。 3、 画出电场分布和等位线二维图（三个图）。

2、4、分析仿真结果提示: 电位方程：U=q(1)/4/pi/eps0./r1 电场方程：Ex,Ey=gradie nt(-1*U) 空间及步长设置：x,y=meshgrid(-2:0.1:2,-2:0.1:2); 正电荷坐标(1, 0),负电荷坐标(-1 , 0); 电势分布图：mesh(x,y,U) 电场和等位线：con tourf(x,y,U,z0) ( z0为多个等位线值形成的矢量，其值请同学们自定 义，最好是等间隔)；hold on； quiver(x,y,Ex,Ey) 参考图： 正电荷的电势和电场图。、实习主要内容：（仿真结果及分析，含源程序+注释+图） E=- 2单位电荷的电势分布

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.: 设定电荷量为1 空间及步长设置 正电荷的电势分布 画出三维图形 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); 单位电量负电荷电场： 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); 等量异号电荷电场： 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); 单位负电荷电势图： 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) 等量单位异号电荷电势： 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.分析仿真结果： 应用mesh及serf软件可以很好的实现对图形的处理，只要拥有了数据及计算公式，就可以 找到这些数据的联系，画出图形。定义取值范围 正负电荷电势的计算及叠加 、实习总结、体会: 本次实验利用matlab编程绘制电场线和电势的分布图，复习了电磁场