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:, .12(,)4VxyrEV其中:r1= r2=a2)( ya-x2)(二问题解决:为简化模型,可令 ,a=3,14MatlAB 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(-10:0.7:10,-10:0.7:10);rm=sqrt(X-a).2+Y.2);rp=sqrt(X+a).2
2、+Y.2);V=q1*(1./rp)+q2*(1./rm);Ex,Ey=gradient(-V);E=sqrt(Ex.2+Ey.2);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 q1: 5 请输入 q2: -1此时绘出图形为:(2) 请输入 q1: 3 请输入 q2: -1此时绘出图形为: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。