利用Matlab绘制两个点电荷电场线【物理软件课程设计】

物理软件课程设计

2021年6月的课程设计题目之一:设计程序,画出两个点电荷之间电场线分布图

入门级别,代码思想可能有点像C语言,本人应用物理学专业。

资源链接:(4条消息) 利用MATLAB绘制点两个电荷电场线-C文档类资源-CSDN文库 https://download.csdn.net/download/qq_45327517/85376120

(第一次上传,不知道对不对)  代码文章后半段也会附上。

历史久远,以下是我的课程设计 告:(2021.06)

电场线作图

一、 目的:

设计程序,画出两个点电荷之间电场线分布图

二、硬件环境:

CPU:Intel(R) Core(TM) i7-8750H CPU @ 2.20GHz 内存:8+8G 硬盘:256G                               

三、软件环境:

操作系统: Windows 10 家庭中文版    软件:Matlab2016b

四、程序流程图:

 

原理图(截取自老师所给原理PPT)

相关物理原理就不放了。

五、程序调速情况:

原理如图

E=k*q/r^2,k取1,△l分度值暂定0.2

下一点坐标迭代为x=x+h*(Ex/ER);y=y+h*(Ey/ER)

那么问题的核心就是确定初始点,以及如何实现电场力的叠加。

关于初始点的确立,采用点电荷为圆心,选取半径,通过分角度,极坐标表示初始点的横纵坐标(x0,y0)来确立初始点。

两个点电荷在不同位置的电场力分量方向可能是不同的,单纯的代码无法体验大小正负的区别,所以采用向量坐标的办法实现向量相加,求得场点的总的电场力向量,进而求得下一点坐标。

点电荷与场点的电场力方向肯定与点电荷和场点的连线共线,因此可以通过

场点坐标与点电荷坐标求得电场力向量的角度,又可通过电场力大小公式求得其大小,通过极坐标与直角坐标的转换,得到两个点电荷分别对场点的电场力的向量坐标,将其坐标存入数组。E1与E2的向量坐标求和,就是场点总电场力的向量坐标。这样就解决了判断分量是相加还是相减的问题!

再根据后续坐标迭代公式,利用MATLAB中ploy函数,以及调整for循环,while循环语句的位置,实现了完整的电场线的绘制。

六、程序运行结果

 (具体可调节的地方见于具体代码。–2022.05.15)

八、附录(源程序代码):

(再附上代码截图!)

 

完结!–发于2022.05.15

 

 

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