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1、.问题分析:研究双电荷静电系统的电力线和等势线的分布,设在(-a, 0)处有一正电 荷q1,在(a, 0)处有一负电荷q2,则在电荷所在平面内任意一点(坐标为(x, y)的电势和场强分别为:V (x, y) = +v4双 r 4双 r ,E = -VV .12其中:ri=(x+a)2+y2r2=(x-a)2+y2V二.问题解决:为简化模型,可令二 =1, a=3,4兀gMatlAB语言描述如下:clear allclcclose allq1=input(请输入 q1:);q2=input(请输入 q2:);a=3;X,Y=meshgrid(-10:10,-10:10);rm=sqrt(X-a)
2、.A2+Y.A2);rp=sqrt(X+a).A2+Y.A2);V=q1*(1./rp)+q2*(1./rm);Ex,Ey=gradient(-V);E=sqrt(Ex.A2+Ey.A2);Ex=Ex./E;Ey=Ey./E;cv=linspace(min(min(V),max(max(V),100);contour(X,Y,V,cv, r-);%用红线画等势线;hold onquiver(X,Y,Ex,Ey,1,b);%用 蓝线画电场线;title(fontname宋体fontsize15双电荷静电系统的电场线和电势线) hold off(1)请输入ql: 5请输入q2: -1此时绘出图形为:双电荷醇电系统的电场税和电势线(2)请输入ql: 3请输入q2: -1此时绘出图形为:双乜荷静电系统的电场线和电势线三.思考感悟:由以上描绘的电场线以及等势线明显可看到:异种电荷形成电场时,电荷量 越小,其周围等势线越稀疏,电场线越密集;电荷量越大,其周围等势线越密集, 电场线越稀疏。与理论分析一致。