用Python绘制一对等量正点电荷随距离变化电场线

时间: 2023-11-19 16:04:21 浏览: 47
要用Python绘制一对等量正点电荷随距离变化电场线,需要使用matplotlib库和numpy库。 下面是Python代码示例: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 定义两个等量正点电荷的位置和电量 q1 = 1 q2 = 1 x1 = -1 x2 = 1 # 生成网格,用于绘制电场线图 x, y = np.meshgrid(np.linspace(-3, 3, 100), np.linspace(-3, 3, 100)) # 计算电场强度和电势能 r1 = np.sqrt((x - x1)**2 + y**2) r2 = np.sqrt((x - x2)**2 + y**2) Ex = q1 * (x - x1) / r1**3 + q2 * (x - x2) / r2**3 Ey = q1 * y / r1**3 + q2 * y / r2**3 V = q1 / r1 + q2 / r2 # 绘制电场线图 fig, ax = plt.subplots() ax.streamplot(x, y, Ex, Ey, linewidth=1, density=2, arrowstyle='->', arrowsize=1.5) ax.set_xlabel('x') ax.set_ylabel('y') ax.set_title('Electric Field Lines') plt.show() ``` 代码解释: 1. 首先定义了两个等量正点电荷的位置和电量。 2. 使用`np.meshgrid`函数生成网格,用于绘制电场线图。 3. 计算电场强度和电势能。 4. 使用`streamplot`函数绘制电场线图,其中`linewidth`表示线宽,`density`表示线的密度,`arrowstyle`和`arrowsize`表示箭头的样式和大小。 5. 最后设置x轴、y轴和标题,并展示电场线图。 运行代码后,可以得到一对等量正点电荷随距离变化电场线的图像。

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