MATLAB绘制电偶极子等位面和电场线完整代码

MATLAB是一种强大的数学软件，常用于数值计算和可视化。绘制电偶极子的等位面（即电势相等的点集）和电场线，你可以使用`polargrid`函数创建极坐标网格，然后结合`mesh`或`surf`函数生成等位面图形，最后用`quiver`绘制电场线。以下是一个简单的示例代码：

% 定义电偶极子参数
p = [-1; 0]; % 电偶极子的位置
q = 1;       % 电荷量

% 创建极坐标网格
[r, t] = polar(0:0.01:4*pi); % 角度范围从0到2π，步长0.01
[X, Y] = pol2cart(r, t);      % 转换为笛卡尔坐标

% 计算电场
E = q * [Y; -X]./((r.^2 + X.^2 + Y.^2).^1.5);

% 绘制电场线
hold on
quiver(X, Y, E(:,2), E(:,1)); % quiver函数需要x,y方向的速度向量
colorbar           % 显示颜色条

% 绘制等位面
[V, ~] = meshgrid(r, t);
Phi = q * atan(Y./X) - (q^2 / (2*(V.^2))) .* log(V.^2 + X.^2 + Y.^2);
surf(X, V, Phi, 'FaceColor', 'interp'); % surf函数生成三维表面
xlabel('X');
ylabel('Z (r)');
zlabel('Electric Potential (φ)');
title('Electric Field Lines and Equipotential Surfaces of a Dipole');

% 清除多余辅助线
hold off

注意：这个例子假设了正电偶极子，如果你的电偶极子有负电荷，`E`的计算会有所不同。