Matlab 在电磁场中的应用课件.ppt

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1、Matlab在电磁场中的应用2009.10.8Matlab是美国Mathworks公司于80年代推出的大型数学软件，通过多年的升级换代，现在已发展成为集数值计算、符号计算、可视化功能以及诸多的工具箱为一体的大型科学计算软件，它已广泛应用于科研院所、工程技术等各个部门，并成为大学生、研究生必备的工具软件。Matlab语言以矩阵为基本运算单元，界面极其友好，初学者只要具备必要的数学基础就可以以令人难以置信的速度将其学到手。它对许多物理学的典型问题的计算和处理只需很少的几条语句就能做到。特别是它强大的作图及动画功能能够准

2、确而科学地反应物理学问题的本质，语句也是简洁清晰。Matlab特点:功能强大的数值运算功能,强大的图形处理能力高级但简单的程序环境丰富的工具箱与模块集易于扩充预备知识一MATLAB运算1.算术运算(1)．基本算术运算MATLAB的基本算术运算有：＋(加)、－(减)、*(乘)、/(右除)、(左除)、^(乘方)。注意，运算是在矩阵意义下进行的，单个数据的算术运算只是一种特例。(2)．点运算在MATLAB中，有一种特殊的运算，因为其运算符是在有关算术运算符前面加点，所以叫点运算。点运算符有.*、./、.和.^。两

3、矩阵进行点运算是指它们的对应元素进行相关运算，要求两矩阵的维参数相同。2.关系运算MATLAB提供了6种关系运算符：<(小于)、<=(小于或等于)、>(大于)、>=(大于或等于)、==(等于)、～=(不等于)。它们的含义不难理解，但要注意其书写方法与数学中的不等式符号不尽相同。3.逻辑运算MATLAB提供了3种逻辑运算符：&(与)、

4、(或)和～(非)。二程序控制结构1.顺序结构程序模块1程序模块22选择结构条件程序模块1程序模块2不成立成立if语句在MATLAB中，if语句有3种格式。(1)单分支if语句：if条件

5、语句组end当条件成立时，则执行语句组，执行完之后继续执行if语句的后继语句，若条件不成立，则直接执行if语句的后继语句。双分支if语句：if条件语句组1else语句组2end当条件成立时，执行语句组1，否则执行语句组2，语句组1或语句组2执行后，再执行if语句的后继语句例计算分段函数的值。程序如下：x=input('请输入x的值:');ifx<=0y=(x+sqrt(pi))/exp(2);elsey=log(x+sqrt(1+x*x))/2;endY多分支if语句：if条件1语句组1elseif条件2语句组2…

6、…elseif条件m语句组melse语句组nend语句用于实现多分支选择结构3循环结构for语句for语句的格式为：for循环变量=表达式1:表达式2:表达式3循环体语句end其中表达式1的值为循环变量的初值，表达式2的值为步长，表达式3的值为循环变量的终值。步长为1时，表达式2可以省略。while语句while语句的一般格式为：while(条件)循环体语句end其执行过程为：若条件成立，则执行循环体语句，执行后再判断条件是否成立，如果不成立则跳出循环三几个绘图命令1.plot函数：用来绘制线形图形plot(y),

7、当y是实向量时，以该向量元素的下标为横坐标，元素值为纵坐标画出一条连续曲线，这实际上是绘制折线图。plot(x,y),其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x坐标和y坐标数据。plot(x,y,s)contour函数：用来绘制等高线图形ezplot函数:对于显式函数f=f(x),在默认范围[-2π

8、纵坐标标度的两个图形，可以使用plotyy绘图函数。调用格式为：plotyy(x1,y1,x2,y2)其中x1,y1对应一条曲线，x2,y2对应另一条曲线。横坐标的标度相同，纵坐标有两个，左纵坐标用于x1,y1数据对，右纵坐标用于x2,y2数据对。3三维曲线plot3函数与plot函数用法十分相似，其调用格式为：plot3(x1,y1,z1,选项1,x2,y2,z2,选项2,…,xn,yn,zn,选项n)其中每一组x,y,z组成一组曲线的坐标参数，选项的定义和plot函数相同。当x,y,z是同维向量时，则x,y,z

9、对应元素构成一条三维曲线。当x,y,z是同维矩阵时，则以x,y,z对应列元素绘制三维曲线，曲线条数等于矩阵列数。一、单电荷的场分布单电荷的外部电位计算公式等位线就是连接距离电荷等距离的点，在图上表示就是一圈一圈的圆，而电力线就是由点向外辐射的线，比较简单，这里就不再赘述。theta=[0:0.01:2*pi]';r=0:10;x=sin(theta)*r;y