基于Matlab的静磁场仿真实验--运动电荷的磁场

Posted 2023-01-31 胡毛毛_三月

问题:一带电量为q的电荷以速度v运动，求运动电荷产生磁感应强度。

程序

clear
k0=input('请输入比例系数：');
%k0=1.2;
%k0=0.8;
n=7;
r=ones(1,n-1)*k0;
r=[1,r];
r=cumprod(r);
%r=logspace(0,log10(k0^(n-1)),n);
theta=linspace(0,2*pi);
X=cos(theta')*r;
Y=sin(theta')*r;
figure
plot(X,Y,'LineWidth',2)
grid on
axis equal
hold on
plot(0,0,'o',0,0,'.','MarkerSize',10)
plot(r,zeros(1,n),'^','MarkerFace','k')
plot(-r,zeros(1,n),'v','MarkerFace','k')
plot(zeros(1,n),r,'<','MarkerFace','k')
plot(zeros(1,n),-r,'>','MarkerFace','k')
fs=16;
title('直线电流的磁感应线','FontSize',fs)
xlabel('\\itx/r\\rm_O','FontSize',fs)
ylabel ('\\ity/r\\rm_0','FontSize',fs) 
text(-1,-0.5,['比例系数为\\itk\\rm_0=',num2str(k0)],'FontSize',fs)

%运动电荷产生的磁感应强度的分布面
clear
rm=2;
r=0.2:0.1:rm;
th=linspace(0,2*pi,50);
[TH,R]=meshgrid(th,r);
[X,Y]=pol2cart(TH,R);
B=Y./R.^3;
figure
surf(X,Y,B)
alpha(0.8)
box on
fs=16;
title('运动电荷产生的磁感应强度的分布面','FontSize',fs)
xlabel('\\itx/r\\rm_0','FontSize',fs)
ylabel('\\ity/r\\rm_0','FontSize',fs)
zlabel('\\itB/B\\rm_0','FontSize',fs)
txt='\\itB\\rm_0=\\itK\\rm_m\\itqv/r\\rm_0^2';
text(-rm,rm,max(B(:)/2),txt,'FontSize',fs)
hold on
plot3(0,0,0,'.','MarkerSize',20)
plot3([-rm;rm],[0;0],[0;0],'r','LineWidth',2)
plot3([0;0],[-rm;rm],[0;0],'r','LineWidth',2)
plot3([0;0.2],[0;0],[0;0],'r','LineWidth',3)
plot3(0.2,0,0,'>','MarkerFace','k')

						比例系数：2

						比例系数：1.2

						比例系数：1

						比例系数：0.8

						比例系数：0.6

					比例系数：0.4

						比例系数：0.2

						比例系数：0

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