电磁场与电磁波实验报告

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1、-实验一静电场仿真1实验目的建立静电场中电场及电位空间分布的直观概念。2实验仪器计算机一台3根本原理当电荷的电荷量及其位置均不随时间变化时，电场也就不随时间变化，这种电场称为静电场。点电荷q在无限大真空中产生的电场强度E的数学表达式为是单位向量1-1真空中点电荷产生的电位为1-2其中，电场强度是矢量，电位是标量，所以，无数点电荷产生的电场强度和电位是不一样的，电场强度为是单位向量1-3电位为1-4本章模拟的就是根本的电位图形。4实验容及步骤1点电荷静电场仿真题目：真空中有一个点电荷-q，求其电场分布图。程序1:负点电荷电场示意图clear*,y=meshgrid(-10:1.2:10);E0=

2、8.85e-12;q=1.6*10(-19);r=;r=sqrt(*.2+y.2+1.0*10(-10)m=4*pi*E0*r;m1=4*pi*E0*r.2;E=(-q./m1).*r;surfc(*,y,E);负点电荷电势示意图clear*,y=meshgrid(-10:1.2:10);E0=8.85e-12;q=1.6*10(-19);r=;r=sqrt(*.2+y.2+1.0*10(-10)m=4*pi*E0*r;m1=4*pi*E0*r.2;z=-q./m1surfc(*,y,z);*label(*,fontsize,16)ylabel(y,fontsize,16)title(负点电荷

3、电势示意图,fontsize,10)程序2clearq=2e-6;k=9e9;a=1.0;b=0;*=-4:0.16:4;y=*;*,Y=meshgrid(*,y);R1=sqrt(*+1).2+Y.2+1.0*10(-10);R2=sqrt(*-1).2+Y.2+1.0*10(-10);Z=q*k*(1./R2-1./R1);e*,ey=gradient(-Z);ae=sqrt(e*.2+ey.2);e*=e*./ae;ey=ey./ae;cv=linspace(min(min(Z),ma*(ma*(Z),40);contour(*,Y,Z,cv,k-);hold onquiver(*,Y,

4、e*,ey,0.7);clearq=2e-6;k=9e9;a=1.0;b=0;*=-4:0.15:4;y=*;*,Y=meshgrid(*,y);R1=sqrt(*+1).2+Y.2+1.0*10(-10);R2=sqrt(*-1).2+Y.2+1.0*10(-10);U=q*k*(1./R2-1./R1);e*,ey=gradient(-U);ae=sqrt(e*.2+ey.2);e*=e*./ae;ey=ey./ae;cv=linspace(min(min(U),ma*(ma*(U),40);surfc(*,y,U);实验二恒定电场的仿真1实验目的建立恒定电场中电场及电位空间分布的直观概念

5、。2实验仪器计算机一台3根本原理电场的大小和方向均不随时间变化的场称为恒定电场，如直流导线，虽说电荷在导线运动，但电场不随时间变化而变化，所以，直流导线形成的电场是恒定电场。对于恒定电场，我们可以假设其为静电场，假设有静止不动的分布在空间中的电量q产生了这一电场。通过一些边界条件等确定自己所需要的变量，然后用静电场的方法来求解问题。4实验容及步骤1高压直流电线外表的电场分布仿真题目：假设两条高压导线分别是正负电流，线间距2m，线直径0.04m，电流300A，两条线电压正负110kV，求外表电场分布。RRD=2m*YP图2-1高压直流电线示意图R2R1程序clear*,y=meshgrid(-2

6、:0.1:2);r1=sqrt(*+1).2+y.2+0.14);r2=sqrt(*-1).2+y.2+0.14);k=100/(log(1/0.02);E=k*(1./r1-1./r2);surfc(*,y,E);*label(*,fontsize,16)ylabel(y,fontsize,16)title(E,fontsize,10)clear*,y=meshgrid(-2:0.1:2);r1=sqrt(*+1).2+y.2+0.14);r2=sqrt(*-1).2+y.2+0.14);k=100/(log(1/0.02);m=log10(r2./r1);U=k*m;surfc(*,y,U

7、);*label(*,fontsize,16)ylabel(y,fontsize,16)title(U,fontsize,10)实验三恒定磁场的仿真1实验目的建立恒定磁场中磁场空间分布的直观概念。2实验仪器计算机一台3根本原理磁场的大小和方向均不随时间变化的场，称为恒定磁场。线电流i产生的磁场为：说明了电流和磁场之间的关系，运动的电荷能够产生磁场。4实验容及步骤圆环电流周围引起的磁场分布仿真题目：一个半径为0.35的电流大小为1A的圆环，求它的磁场分布。分析：求载流圆环周围的磁场分布，可以用毕奥萨伐尔定律给出的数值积分公式进展计算：R0rp*dB图3-1载流圆环示意图程序clear*=-10:

8、0.5:10;u0=4*pi*10(-7);R=0.35;I=1;B=(u0*I*R.2)./2./(R.2+*.2).(3/2);plot(*,B);实验四电磁波的反射与折射1实验目的1熟悉相关实验仪器的特性和使用方法2掌握电磁波在良好导体外表的反射规律2实验仪器DH1211型3厘米信号源1台、可变衰减器、频率调节器、电流指示器、喇叭天线、金属导体板1块、支座一台。3根本原理电磁波在传播过程中如遇到障碍物，必定要发生反射。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，分为垂直入射和以一定角度入射称为斜入射。如图4-1所示。入射线与分界

9、面法线的夹角为入射角，反射线与分界面法线的夹角为反射角。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*一入射角投射到此金属板上的反射角，验证电磁波的反射规律：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。4实验容及步骤1熟悉仪器的特性和使用方法2连接仪器，调整系统支座活动臂电流指示器检波器喇叭天线金属导体铝板可变衰减器频率调节器DH1121B 3厘米信号源3测量入射角和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的小圆盘上的*一对刻线一致。而把带支座的金属反射板放到小平台上时，应使圆盘上的这对与金属板平面一致的刻线与小平台上相应900刻度的一对刻线一致。这时小平台上的00刻度就与金属板的法线方向一致。转动小平台，使固定臂指针指在*一角度处，这一角度的读数就是入射角，然后转动活动臂在表头上找到一个最大指示，此时活动臂上的指针所指的刻度就是反射角。入射角03045505560最大指示值283444474850反射角02239455158. z.