已知半径为a的球内外的电场强度,求电荷分布。(同时用 MATLAB绘制分布图)
时间: 2024-02-24 14:55:24 浏览: 64
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根据高斯定理,球内外的电场强度与球内外电荷分布密度有关。因此,可以通过电场强度反推电荷分布密度。
以下是一个 MATLAB 代码示例,用于反推半径为 a 的球内外的电荷分布密度:
```matlab
% 设置球的参数
a = 1; % 球半径,单位是米
k = 9e9; % 库仑常数
% 设置绘图区域
r = linspace(0, 2*a, 50);
theta = linspace(0, pi, 50);
[rr, tt] = meshgrid(r, theta);
% 计算球内外的电场强度
Er1 = k*1./(rr.^2);
Er2 = k*(-1)./(rr.^2);
% 计算球内外的电荷分布密度
rho1 = k*1./(4*pi*rr.^2);
rho2 = k*(-1)./(4*pi*rr.^2);
% 绘制电荷分布密度图
figure;
subplot(1,2,1);
pcolor(rr.*sin(tt), rr.*cos(tt), rho1);
shading interp;
axis equal;
xlabel('x (m)');
ylabel('y (m)');
title('球内电荷分布密度');
subplot(1,2,2);
pcolor(rr.*sin(tt), rr.*cos(tt), rho2);
shading interp;
axis equal;
xlabel('x (m)');
ylabel('y (m)');
title('球外电荷分布密度');
```
该代码将绘制一个半径为 a 的球内外的电荷分布密度图。球内电荷分布密度为正,球外电荷分布密度为负。你可以根据需要调整球的参数和绘图区域。
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