电偶极子电势电场matlab模拟.doc

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利用matlab绘制电偶极子在3维空间电势、电场的分布

电偶极子（electricdipole）是两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统，具体模型如图1所示，两点电荷+q和-q相距为d，且r>>d。

本文主要对电偶极子在空间中产生的电势，电场分布进行计算机模拟。

图1电偶极子

1电偶极子的电势、电场计算

应用叠加原理，得场中任意点P的点位为

应用关系式，可以求得位于原点的电偶极子在离它r远处产生的电场强度。

2电偶极子电势、电场分布在matlab中的模拟

电势分布模拟，源程序如下：

q=1;

d=2;

e0=8.854187817*10.^-12;

x=-3:

0.1:

3;

y=-3:

0.1:

3;

[x,y]=meshgrid（x,y）;

z=q.*（1./sqrt（（y-1）.^2+x.^2）-1./sqrt（（y+1）.^2+x.^2））./（4*pi*e0）;

mesh（x,y,z）;

运行结果如下：

电场分布，源程序如下：

q=1;

d=2;

e0=8.854187817*10.^-12;

x=-3:

0.1:

3;

y=-3:

0.1:

3;

[x,y]=meshgrid（x,y）;

z=q.*（1./sqrt（（y-1）.^2+x.^2+0.01）-1./sqrt（（y+1）.^2+x.^2+0.01））./（4*pi*e0）;

contour（x,y,z）;

[px,py]=gradient（z）;

holdon

streamslice（x,y,px,py,'k'）

运行结果如下：