电偶极子电势电场matlab模拟

利用matlab 绘制电偶极子在3维空间电势、电场的分布 电偶极子（electric dipole ）是两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统，具体模型如图1所示，两点电荷+q 和-q 相距为d ，且r >>d 。本文主要对电偶极子在空间中产生的电势，电场分布进行计算机模拟。

图1 电偶极子 1 电偶极子的电势、电场计算

应用叠加原理，得场中任意点P 的点位为

012114q φπεr r ??=- ???

应用关系式=-E φ?，可以求得位于原点的电偶极子在离它r 远处产生的电场强度。 2 电偶极子电势、电场分布在matlab 中的模拟

电势分布模拟，源程序如下：

q=1;

d=2;

e0=8.854187817*10.^-12;

x=-3:0.1:3;

y=-3:0.1:3;

[x,y]=meshgrid(x,y);

z=q.*(1./sqrt((y-1).^2+x.^2)-1./sqrt((y+1).^2+x.^2))./(4*pi*e0);

mesh(x,y,z);

运行结果如下：

电场分布，源程序如下：

q=1;

d=2;

e0=8.854187817*10.^-12;

x=-3:0.1:3;

y=-3:0.1:3;

[x,y]=meshgrid(x,y);

z=q.*(1./sqrt((y-1).^2+x.^2+0.01)-1./sqrt((y+1).^2+x.^2+0.01))./(4*pi*e0); contour(x,y,z);

[px,py]=gradient(z);

hold on

streamslice(x,y,px,py,'k')

运行结果如下：