电磁场与电磁波实验报告文档格式.docx
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真空中有一个点电荷-q,求英电场分布图。
程序1:
负点电荷电场示意图
clear[x,y]=meshgnd(-10:
l.2:
10);
E0=8.85e-12;
q=k6*10A(-19);
・[]:
r=sqrt(x、人2+y、八2+1、0*10A(-10))
m=4*pi*E0*r;
ml=4*p产E0*r、A2;
E=(-q./ml).*r;
surfc(x.y,E);
MFigureNo.1
FileEditView
Insert
Tools
Window旦
—
□
X
□ga
kA
戶/
炉QC
员点电荷场强示意團
负点电荷电势示意图
z=.q、/ml
surfc(x.y,z);
xlabel(x7fontsize\16)
ylabel(y/fontsize\16)titled负点电荷电势示意|^lVfbntsize\10)
BQFigureNo.1
WindowHelp
□aa
Po
员点电荷电势示意囹
程序2
clearq=2e-6;
k=9e9;
a=E0;
b=0;
x=-4:
0>
16:
4;
尸x;
[X,Y]=meshgrid(x,y);
Rl=sqrt((X+l)、人2+Y、人2+1、0*10A(-10));
R2=sqrt((X-l).人2+Y、A2+l.0*10A(-10));
Z=q*k*(l./R2-E.<
R1);
[ex,ey]=gradieiit(-Z);
ae=sqrt(ex、人2+ey、A2);
ex=ex>
/ae;
ey=ey>
cA-luispace(imn(niHi(Z)),max(iiiax(Z))>
40);
contour(XYZ、cv.'
k」);
holdon
clear
q=2e-6;
a=k0:
b=0:
x=40、15:
y=x;
Rl=sqrt((X+l).人2+Y、人2+1、0*10A(-10));
R2=sqrt((X-l).人2+Y.A2+l.0*10A(-10));
U=q*k*(l./R2-1./Rl);
[ex,ey]=gra&
ent(-U):
ae=sqrt(ex、人2+ey.人2):
ex=ex、/ae:
ey=ey、/ae;
ex—lmspace(inin(nun(U)),max(niax(U)),40);
surfb(xyU);
-4・4
实验二恒定电场得仿真
建立恒定电场中电场及电位空间分布得直观概念。
电场得大小与方向均不随时间变化得场称为恒定电场,如直流导线,虽说电荷在导线内运动,但电场不随时间变化而变化,所以,直流导线形成得电场就是恒泄电场。
对于恒泄电场,我们可以假设其为静电场,假设有静止不动得分布在空间中得电量q产生了这一电场。
通过一些边界条件等确左自己所需要得变量,然后用静电场得方法来求解问
4•实验内容及步骤
(1)高压直流电线表面得电场分布仿真
假设两条髙压导线分别就是正负电流,线间距2m,线直径0、04m,电流300A,两条线电压正负110kV,求表面电场分布。
程序
[x,y]=meshgnd(-2:
0.1:
2);
rl=sqrt((x+l)x人2+y、人2+0、14);
r2=sqrt((x-l).人2+y、人2+0、14);
k=100/(log(l/0>
02));
E=k*(l./rl-1./r2);
surfc(x,y,E);
xlabel(xVfontsize\16)
ylabel(y,'
fontsize\16)titleCE'
/fbntsize1,10)
MFigureNo.1—□X
FileEditViewInsertToolsWindow旦wlp
DHakA戶/炉月c
[x,y]=meshgrid(-2:
rl=sqrt((x+l).人2+y、人2+0、14);
r2=sqrt((x-l).人2+y、人2+0、14);
m=logl0(r2x/rl);
U=k*m:
surfc(x.yU);
xlabelCxTfbntsize:
16)
ylabel(y/fontsize\l6)title(TT/fontsize\10)
户/
实验三恒定磁场得仿真
1•实验目得
建立恒泄磁场中磁场空间分布得直观概念。
2•实验仪器
3•基本原理
磁场得大小与方向均不随时间变化得场,称为恒泄磁场。
线电流i产生得磁场为:
说明了电流与磁场之间得关系,运动得电荷能够产生磁场。
4•实验内容及步骤
圆环电流周围引起得磁场分布仿真
一个半径为0、35得电流大小为1A得圆环,求它得磁场分布。
分析:
求载流圆环周I羽得磁场分布,可以用毕奥一萨伐尔泄律给出得数值积分公式进行汁算:
图3-1载流圆环示意图
x=-10:
0.5:
10;
u0=4*pi*10A(-7);
R=0.35:
1=1;
B=(uO*I*R>
人2)、/2、/((R、A2+x.人2)、A(3/2));
plot(x.B);
实验四电磁波得反射与折射
(1)熟悉相关实验仪器得特性与使用方法
(2)掌握电磁波在良好导体表而得反射规律
DH1211型3厘米信号源1台、可变衰减器、频率调宵器、电流指示器、喇叭天线、
金属导体板1块、支座一台。
电磁波在传播过程中如遇到障碍物,必怎要发生反射。
当电磁波入射到良好导体(近似认为理想导体)平板上时将发生全反射。
电磁波入射到良好导体(近似认为理想导体)平板时,分为垂直入射与以一立角度入射(称为斜入射)。
如图4-1所示。
入射线与分界而法线得夹角为入射角,反射线与分界而法线得夹角为反射角。
垂直入射斜入射
(入射角0°
.反射角0。
)(入射角45°
、反射角45°
)
图4・1
用一块金属板作为障碍物,测量当电波以某一入射角投射到此金属板上得反射角,验证电磁波得反射规律:
(1)电磁波入射到良好导体(近似认为理想导体)平板上时将发生全反射。
(2)入射角等于反射角。
(1)熟悉仪器得特性与使用方法
(2)连接仪器,调整系统
频率调节器
金屈导体(铝)板
DH1121B3厘米信号源
(3)测量入射角与反射角
反射全属板放到支座上时,应使金属板平面与支座下面得小圆盘上得某一对刻线一致。
而把带支座得金属反射板放到小平台上时,应使圆盘上得这对与金属板平面一致得刻线与小平台上相应90。
刻度得一对刻线一致。
这时小平台上得0°
刻度就与金属板得法线方向一致。
转动小平台,使固定臂指针指在某一角度处,这一角度得读数就就是入射角,然后转动活动皆在表头上找到一个最大抬示,此时活动皆上得指针所指得刻度就就是反射角。
入射角
0°
30°
45°
50。
55°
60°
最大指示值
28
34
44
47
48
50
反射角
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