利用Matlab绘制两个点电荷电场线【物理软件课程设计】

物理软件课程设计

2021年6月的课程设计题目之一：设计程序，画出两个点电荷之间电场线分布图

入门级别，代码思想可能有点像C语言，本人应用物理学专业。

资源链接：(4条消息) 利用MATLAB绘制点两个电荷电场线-C文档类资源-CSDN文库 https://download.csdn.net/download/qq_45327517/85376120

（第一次上传，不知道对不对）  代码文章后半段也会附上。

历史久远，以下是我的课程设计报告：（2021.06）

电场线作图

一、 目的：

设计程序，画出两个点电荷之间电场线分布图

二、硬件环境：

CPU：Intel(R) Core(TM) i7-8750H CPU @ 2.20GHz 内存：8+8G 硬盘：256G                               

三、软件环境：

操作系统: Windows 10 家庭中文版    软件：Matlab2016b

四、程序流程图：

原理图（截取自老师所给原理PPT）

相关物理原理就不放了。

五、程序调速情况：

原理如图

E=k*q/r^2,k取1，△l分度值暂定0.2

下一点坐标迭代为x=x+h*(Ex/ER);y=y+h*(Ey/ER)

那么问题的核心就是确定初始点，以及如何实现电场力的叠加。

关于初始点的确立，采用点电荷为圆心，选取半径，通过分角度，极坐标表示初始点的横纵坐标（x0，y0）来确立初始点。

两个点电荷在不同位置的电场力分量方向可能是不同的，单纯的代码无法体验大小正负的区别，所以采用向量坐标的办法实现向量相加，求得场点的总的电场力向量，进而求得下一点坐标。

点电荷与场点的电场力方向肯定与点电荷和场点的连线共线，因此可以通过

场点坐标与点电荷坐标求得电场力向量的角度，又可通过电场力大小公式求得其大小，通过极坐标与直角坐标的转换，得到两个点电荷分别对场点的电场力的向量坐标，将其坐标存入数组。E1与E2的向量坐标求和，就是场点总电场力的向量坐标。这样就解决了判断分量是相加还是相减的问题！

（当时我记得参考其他的做法函数较为高级，可能三五行代码搞定！但是本着原创的思想，就对问题进行了分析，采用了可能比较一般的方法解决问题，不那么像Matlab，毕竟我们专业课程学过只c语言（应用物理学），不过我倒是逻辑玩的明白。--2022.05.15）

再根据后续坐标迭代公式，利用MATLAB中ploy函数，以及调整for循环，while循环语句的位置，实现了完整的电场线的绘制。

六、程序运行结果

 （具体可调节的地方见于具体代码。--2022.05.15）

八、附录（源程序代码）：