文档介绍：实验一静电场仿真
.实验目的
建立静电场中电场及电位空间分布的直观概念。
.实验仪器
计算机一台
.基本原理
电场也就不随时间变化，这种电场称为静
E的数学表达式为
当电荷的电荷量及其位置均不随时间变化时, 电场。
点电荷q在无限大真空中产生的电场强度
E 7^「
4 0r
（r1是单位向量）
(1-1)
真空中点电荷产生的电位为
(1-2)
q
0r
其中，电场强度是矢量, 样的，电场强度为
电位是标量，所以，无数点电荷产生的电场强度和电位是不一
E E1 E2 |||
En
（ri是单位向量）（1-3）
电位为
1 2 HI
Ql
ri
(1-4)
本章模拟的就是基本的电位图形。

（1）点电荷静电场仿真
题目：真空中有一个点电荷 -q,求其电场分布图。
程序1:
负点电荷电场示意图
clear
[x,y]=meshgrid(-10:1210);
E0=-12;
q=*10A(-19);
r=[]；
r=sqrt(++*10A(-10))
m=4*pi*E0*r;
m1=4*pi*E0*;
E=(-q./m1).*r;
surfc(x,y,E);
W Figurc Nm 1 — □ X
File Edit View Insert Tools Window Help 1 ■ 5 « 1
员点电荷场强示意图
» -10 " 口
y x
负点电荷电势示意图
clear
[x,y]=meshgrid(-10:1210);
E0=-12;
q=*10A(-19);
r=[]；
r=sqrt(++*10A(-10))
m=4*pi*E0*r;
m1=4*pi*E0*;
z=-q./m1
surfc(x,y,z);
xlabel('x','fontsize',16)
ylabel('y','fontsize',16)
title('负点电荷电势示意图','fontsize',10)
为 Figure Nq, 1 — □ X
File Edit View Insert Tools Window Help
X
程序2
clear
q=2e-6;k=9e9;a=;b=0;x=-4::4;y=x;
[X,Y]=meshgrid(x,y);
R1=sqrt((X+1)，2+Y .A2+*10A(-10));
R2=sqrt((X-1).A2+Y .人2+*10人(-10));
Z=q*k*(1./R2-1./R1);
[ex,ey]=gradient(-Z);
ae=sqrt(+);ex=ex./ae;ey=ey./ae; cv=linspace(min(min(Z)),max(max(Z)),40); contour(X,Y ,Z,cv,'k-');
hold on
quiver(X,Y,ex,ey,);
Figure Nm 1
File Edit View Insert Tools Window Help
L ■ 」
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L三二：
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clear q=2e-6;k=9e9;a=;b=0;x=-4::4;y=x;
[X,Y]=meshgrid(x,y);
R1=sqrt((X+1).A2+Y .A2+*10A(-10));
R2=sqrt((X-1).A2+Y .人2+*10人(-10));
U=q*k*(1./R2-1./R1);
[ex,ey]=gradient(-U);
ae=sqrt(+);ex=ex./ae;ey=ey./ae; cv=linspace(min(min(U)),max(max(U)),40); surfc(x,y,U);
实验二恒定电场的仿真
1．实验目的
建立恒定电场中电场及电位空间分布的直观概念。
2．实验仪器
计算机一台
3．基本原理
电场的大小和方向均不随时间变化的场称为恒定电场，