西南交通大学MATLAB实习任务10.pdf

西南交通大学本科生实习报告

任务：_10（任务号_组号）_03__

课程名称：MATLAB实习与应用课程代码：9990267

实习周数：1学分：1

实习单位：物理科学与技术学院实习地点：图书馆机房

实习时间：07.0913：00至15:00

一、实习的目的和任务：

1、建立（一维度的）点电荷的电场和电势方程。

2、利用MATLAB的函数，绘制2q和-q异性点电荷的电势和电场分布图。

3、阅读“一维电荷分布系统的电场线”，采用文章方式绘制电场图像并比较。

4．6个文件（3个m文件，3个fig）连同实习报告压缩打包，文件名为王东06.rar。

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二、实习主要内容：（仿真结果及分析，含源程序＋注释＋图）

[x,y]=meshgrid(-2:0.1:2,-2:0.1:2);%以0.1为步长建立平面数据网格

z=1./sqrt((x).^2+y.^2+0.01);%写出电势表达式

[dx,dy]=gradient(z,.2,.2);%求电势在x,y方向的梯度即电场强度

contour(x,y,z,[-12,-8,-5,-3,-1,-0.5,-0.1,0.1,0.5,1,3,5,8,12]);%画出等势线

holdon%作图控制

quiver(x,y,dx,dy)%画出各点上电场的大小和方向

colormaphsv

holdoff

xx=[linspace(-2,2,6),2*linspace(1,1,6),linspace(-2,2,6),-2*linspace(1,1,6)];

yy=[2*linspace(1,1,6),linspace(-2,2,6),-2*linspace(1,1,6),linspace(-2,2,6)];

streamline(x,y,dx,dy,xx,yy);

title(单个点电荷的平面电场线与等势线,fontsize,20)

xlabel(r,fontsize,16)

ylabel(E(U),fontsize,16)

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2.

%一对电荷平面等势线和电场线图

clearall;

clf;

%等势线的画法

q1=2e-1;q2=-1e-1;%定义q1,q2的电量

a=0.02;%到原点的距离

xx0=0.05;yy0=0.04;k=9e9;%定义参量

x=linspace(-xx0,xx0,20);

y=linspace(-yy0,yy0,50);

[X,Y]=meshgrid(x);%定义二维平面

r11=sqrt((xx0/1.7-a)^2+(yy0/1.7)^2);

r22=sqrt((xx0/1.7+a)^2+(yy0/1.7)^2);

r1=sqrt((X-a).^2+Y.^2);

r2=sqrt((X+a).^2+Y.^2);%各点到点电荷的距离

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U=k*q1./r1+k*q2./r2;%各点电势

u0=k*q1/r11+k*q2/r22;

u=linspace(u0,-u0,15);%取21个等势向量

contour(X,Y,U,u,r-);