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物理与工程 Ｖｏｌ．２２ Ｎｏ．４ ２０１２

教学手段现代化

均匀带电细圆环电场的计算机模拟

尹妍妍 梁志强 刘进庆 辛志荣

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山东交通学院理学院 山东济南 ２５００２３

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收稿日期

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摘 要 用Ｍａｔｌａｂ 程序对均匀带电细圆环在空间激发的电场进行了计算机模拟 可以输出带

，

电圆环附近任意一点的电场强度及电势 做出了过环心与圆环垂直的平面内的等势

， ， ，

线 以及三维空间的等势面 实现了电场的可视化 便于形象地理解带电圆环激发电场

的空间分布．

； ； ； ；

关键词 均匀带电细圆环 计算机模拟 Ｍａｔｌａｂ 等势面 可视化

［ ］

Ｏ 与环垂直的轴线上的电场强度与电势 ６ ．本文

１ 引言 则以Ｍａｔｌａｂ程序为基础对圆环在其附近所激发

的电场进行了研究．

静电场的研究在大学物理教学中起着重要

，

的作用 是研究电磁学的基础 均匀带电细圆环 模拟计算带电体激发电场的电势和电

． ３ Ｍａｔｌａｂ

电场的研究就是一个非常典型的例子 近年来 场强度

．

； ［ ］

关于均匀带电细圆环电场的讨论很多 文献 １

； ，

在直角坐标系中导出电势和电场强度的级数解 建立如图 所示的坐标系 圆环在 平面

１ ｘＯｚ