MATLAB中使用streamline函数绘制正负点电荷及它们构成的电偶极子的电场线分布图

最新推荐文章于 2025-05-03 09:01:11 发布

文宇肃然

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分类专栏： MATLAB深入理解高级教程（附源码）

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/wenyusuran/article/details/27319311

该博客详细介绍了如何使用MATLAB的streamline函数绘制正点电荷、负点电荷以及电偶极子的电场线分布图。通过修正代码中的梯度计算和起点设置，成功模拟了电场线从电荷出发并延伸至无穷远的场景。同时，展示了如何结合等势线来更好地理解电场分布。

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电场强度等于电势梯度乘以-1，而这些代码在调用gradient函数求偏导后并没有乘以-1。

先把上一篇博客中不严谨的代码拿出来：

% 在二维平面上绘制一个正点电荷的电场线图。
k = 8.9875e+9; % 比例系数：
e = 1.602e-19; % 指定点电荷电量为一个电子带电量绝对值
ke = k * e; % k by e
d = -2:0.05:2;
[x, y] = meshgrid(d, d);
% 计算电位
V = ke ./ sqrt(x.^2 + y.^2 + 0.01); % 加了一个0.01，防止分母为0。
% 求电势的梯度，即电场强度
[E_x, E_y] = gradient(V); % 警告：这里没有乘以-1
sx = [linspace(-1, 1, 10), linspace(1, 1, 10), linspace(-1, 1, 10), linspace(-1, -1, 10)];
sy = [linspace(1, 1, 10), linspace(-1, 1, 10), linspace(-1, -1, 10), linspace(-1, 1, 10)];
hold on;
streamline(x, y, E_x, E_y, sx, sy);
contour(x, y, V, linspace(min(V(:)), max(V(:))