利用MATLAB分析圆环电流的磁场分布解读

合集下载

圆环电流产生的磁场[1]

收稿日期:20060305;修回日期:20060529基金项目:陕西理工学院科研基金资助项目(No.SL G0425)

作者简介:王亚辉(1978),男,陕西岐山人,助教,主要从事物理学研究.

第23卷第5期

周口师范学院学报2006年9月Vol.23No.5Jo urnal of Zhoukou Normal U niversity Sept.2006

圆环电流产生的磁场

王亚辉,任亚杰

(陕西理工学院物理系,陕西汉中723000)

摘　要:由圆环电流上电流元产生的磁感应强度与空间任意位置的几何关系,得到圆环电流在空间磁感应强度的分布,并利用Mathematica 软件做了数值计算,画出了磁感应强度分布的曲线图.

关键词:矢量分析;磁感应强度;Mathematica

中图分类号:O441 文献标识码:　A 文章编号:　16719476(2006)05005703

圆环电流是一种最简单和最基本的电流分布,很多电流分布的磁场计算都要以圆环电流的磁场分布为基础.但是,大学物理的电磁部分只给出圆环电流中心轴线上的计算结果,而对空间任意位置的计算很少提到[1～5].本文通过圆环电流与空间任意位置的几何关系和矢量运算,分析得到圆环电流在空间任意位置处的磁感应强度的一般表达式,利用

Mat hematica 软件的强大功能,得到磁场分布的曲

线或曲面图,并在参量给定的情况下得到具体的数

值.

1　圆环电流的磁感应强度分布

由毕奥沙伐尔定律:d B =μ4πI d l sin (d l ,r )r

2可以得到圆环电流在其中心轴线上任意点处的磁感应

matlab线圈磁场分布的计算

（实用版）

一、引言

二、线圈磁场分布的计算方法

1.亥姆霍兹线圈磁场分布

2.通电螺线管磁场分布

3.载流圆线圈磁场分布

三、MATLAB 在磁场分布计算中的应用

1.MATLAB 绘制磁场分布图

2.MATLAB 与有限元法和有限差分法的结合

四、影响磁场分布的因素

1.线圈参数

2.计算区域范围和离传输线的距离

3.磁场计算时所使用的解析算法

五、结论

正文

一、引言

磁场分布计算是电磁学领域的重要研究内容，对于理解电磁现象以及设计电磁设备具有重要意义。在磁场分布计算中，线圈磁场分布是一个典型的问题。本文将介绍线圈磁场分布的计算方法，并探讨 MATLAB 在其中的应用。

二、线圈磁场分布的计算方法

1.亥姆霍兹线圈磁场分布

亥姆霍兹线圈是一种理想的线圈模型，可以用来研究线圈磁场分布的基本规律。根据安培环路定理，可以求解亥姆霍兹线圈的磁场分布。

2.通电螺线管磁场分布

通电螺线管是一种实际的线圈模型，其磁场分布可以用安培环路定理结合边界条件求解。在 MATLAB 中，可以利用有限元法或有限差分法进行数值计算。

3.载流圆线圈磁场分布

载流圆线圈磁场分布的研究可以帮助我们了解电流在圆线圈上的分

布对磁场分布的影响。载流圆线圈的磁场分布可以通过解析方法或数值方法求解。

三、MATLAB 在磁场分布计算中的应用

1.MATLAB 绘制磁场分布图

MATLAB 是一种强大的科学计算软件，可以方便地绘制磁场分布图。在 MATLAB 中，可以利用画图函数 plot3 等绘制三维磁场分布图。

2.MATLAB 与有限元法和有限差分法的结合

matlab线圈磁场分布的计算

摘要：

I.引言

- 介绍MATLAB 线圈磁场分布计算的背景和意义

II.MATLAB 线圈磁场分布计算方法

- 介绍MATLAB 中常用的磁场分布计算方法

- 详细说明基于MATLAB 的线圈磁场分布计算步骤

III.MATLAB 线圈磁场分布计算应用实例

- 提供一个MATLAB 线圈磁场分布计算的具体应用实例

- 分析实例中磁场分布的特点和规律

IV.总结

- 总结MATLAB 线圈磁场分布计算的方法和应用

- 展望MATLAB 线圈磁场分布计算的未来发展

正文：

I.引言

MATLAB 是一种功能强大的数学软件，广泛应用于科学计算、数据分析、建模等领域。在线圈磁场分布计算中，MATLAB 可以用来模拟和分析线圈中的磁场分布，为相关研究和设计提供支持。本文将介绍MATLAB 线圈磁场分布计算的背景和意义，并详细说明基于MATLAB 的线圈磁场分布计算方法。

II.MATLAB 线圈磁场分布计算方法

MATLAB 中常用的磁场分布计算方法主要包括有限元法、有限差分法等。

有限元法是一种数值分析方法，通过将线圈划分为多个小区域，对这些小区域进行磁场计算，再将计算结果组合起来得到线圈整体的磁场分布。有限差分法则是通过离散线圈中的磁场，利用差分方程求解磁场分布。

基于MATLAB 的线圈磁场分布计算步骤如下：

1.准备线圈模型：根据线圈的形状和参数，建立线圈模型。

2.设定边界条件：根据线圈的物理特性，设定合适的边界条件。

3.选择计算方法：选择合适的磁场计算方法，如有限元法或有限差分法。

4.编写计算程序：利用MATLAB 编写磁场分布计算程序。

实验项目1 MATLAB熟悉使用及编程基础2

实验项目1 MATLAB熟悉使用及编程基础

MATLAB是美国Mathworks公司推出的一套高件能的数值分析和计算软件，它将矩阵运算、数值分析、图形处理、编程处术结合在一起，为用户提供了一个强有力的科学及工程问题分析计算和程序设计的工具。 MATLAB本身也在不断改进和创新，特别是2000年以出的版本6，无论在界面设计、计算方法、编程阶段和工具等方面都有了巨大的突破，全面引入了面向对象编程的概念和方法，使MATLAB真正成为了具有全部高级语言功能和特征的新一代软件开发平台。

MATLAB开发环境是一组工具和组件的集成，这些工具是图形化的用户接口，它们包括 MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、编辑调试窗口以及帮助信信息、工作空间、文件和搜索路径等浏览器。MATLAB集成了丰富的数学函数库，其强大的计算能力覆盖了从基本函数(如求和、正弦、余弦和复数运算等)到特殊函数(如矩阵求逆、矩阵特征值、贝塞尔函数和快速傅里叶变换等)的范围。MATLAB语言是一种高级编程语言，包括控制流的描述、函数、数据结构、输入输出及面对对象编程，既可以编制适用于快速使用的小程序，也可以编制大型复杂的应用程序。MATLAB提供了功能强大的图形系统，既可以完成二维和三维数据的可视化、图像处理、动画和图形表达等功能，也可以定制图形的外观，如建立一个完整的图形用户界由的应用程序。

1．实验目的：掌握MA TLAB编程语言和偏微分方程PDE工具箱对电磁场的基本问题进行仿真；

2 实验内容：

1、MATLAB启动

MA TLAB安装到硬盘后，启动方法有：

matlab线圈磁场分布的计算

在物理学和工程学中，线圈是一种常见的电磁元件，它由导线或绕

组组成，用于产生磁场或感应电流。线圈的磁场分布对于许多应用至

关重要，例如电动机、变压器和感应加热等。在本文中，我们将介绍

如何使用Matlab计算线圈的磁场分布。

首先，我们需要了解线圈的基本参数，包括导线的长度、半径、绕

组数和电流强度。这些参数将决定线圈的几何形状和电流分布。在Matlab中，我们可以使用符号变量来表示这些参数，并进行计算。

假设我们有一个半径为R的圆形线圈，绕组数为N，导线长度为L，电流强度为I。我们可以定义这些参数如下：

```matlab

syms R N L I

```

接下来，我们可以使用Matlab的向量运算来计算线圈上每个点的磁场分布。根据比奥萨伐尔定律，线圈上某一点的磁场可以通过对线圈

上每个小段的磁场进行积分来计算。我们可以将线圈分成许多小段，

并计算每个小段的磁场贡献。

首先，我们需要确定每个小段的位置和方向。对于一个圆形线圈来说，我们可以使用极坐标来表示每个小段的位置。假设线圈上的一个

小段位于极角theta处，长度为dtheta。那么该小段的位置可以表示为：```matlab

theta = linspace(0, 2*pi, 100); % 将线圈分成100个小段

dtheta = theta(2) - theta(1); % 计算每个小段的长度

```

接下来，我们可以计算每个小段的位置和方向向量。对于一个圆形线圈来说，每个小段的位置向量可以表示为：

```matlab

x = R*cos(theta); % 小段在x轴上的位置

电磁场数值解法-matlab实现矩量法求解Hallen方程

matlab 实现矩量法求解Hallen 方程

一、条件和计算目标

已知：

对称振子天线长为L ，半径为a ，且天线长度与波长的关系为

λ5.0=L ,λ<<<<a L a ,,设1=λ，

半径a=0.0000001,因此波数为πλπ2/2==k 。目标:

用Hallen 方程算出半波振子、全波振子以及不同λ/L 值的对应参数值。

求：（1）电流分布

（2）E 面方向图（二维），H 面方向图（二维），半波振子空间方向性图（三维）

二、对称振子放置图

图1 半波振子的电流分布

半波振子天线平行于z 轴放置，在x 轴和y 轴上的分量都为零，坐标选取方式有两种形式，一般选取图1的空间放置方式。图1给出了天线的电流分布情况，由图可知，当天线很细时，电流分布近似正弦分布。

三、Hallen 方程的解题思路

()()()()2

10''''12,cos sin sin 'z z i z z z z i z k z G z z dz c kz c kz E k z z dz j ωμ'++=-⎰⎰

对于中心馈电的偶极子，Hallen 方程为

()22'1222

('),'cos sin sin ,2L

L i L L V i z G z z dz c kz c kz k z z j η+--++=

<<+⎰ 脉冲函数展开和点选配，得到 ()1121,''cos sin sin ,1,2,,2n n N z i n m m m m z n V I G z z dz c kz c kz k z m N j η+''=++=

利用MATLAB软件仿真电荷在变化磁场中的运动 (2)

利用MATLAB软件仿真电荷在变化磁场中的运动摘要:

MATLAB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。

本文通过MATLAB软件工具，对仿真电荷在变化磁场中的运动问题给出了直观形象的的仿真图，实现了可视化学习，丰富了学习内容，提高了对电磁场理论知识的兴趣。

关键词：

MATLAB 电磁学仿真计算机模拟

一、可视化的意义

MATLAB是大型的数据软件，它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。

MATLAB拥有强大的数值计算功能，但抽象的数据对于普通的用户来说往往是比较难懂的，针对这一问题，MATLAB为用户提供了更加强大的数据可视化功能，用户可以通过MATLAB的绘图函数和图形编辑窗口方便的绘制二维、三维甚至多维的图形。

MATLAB还为用户提供了各种不同的曲线元素，使图形更具表现力，更加清晰易懂。

电磁学是物理学的一个分支，是研究电场和电磁的相互作用现象。电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科，主要是基于电流的磁效应和变化的磁场的电效应的发现。这两个实验现象，加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设，奠定了电磁学的整个理论体系，发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。

(完整版)第12章MATLAB在电磁场与电磁波中的应用[MATLAB大学教程][肖汉光,邹雪,宋涛]

subplot(3,1,1) plot(Pz,Bx); xlabel('轴线坐标 /m');ylabel('B_{x} /T'); axis tight subplot(3,1,2) plot(Pz,By); xlabel('轴线坐标 /m');ylabel('B_{y} /T') axis tight subplot(3,1,3) plot(Pz,Bz); xlabel('轴线坐标 /m');ylabel('B_{z} /T') axis tight set(gcf,'color','white')
第十二章 MATLAB在电磁场与电磁波中的应用
矢量分析电磁场的计算与仿真电磁波的计算与仿真
12.1 矢量分析
12.1.1 矢量基本运算
1. 矢量加减运算
两个矢量的加：
A+ B ( Ax Bx )ex ( Ay By )ey ( Az + Bz )ez
两个矢量的减：
A B ( Ax Bx )ex ( Ay By )ey ( Az Bz )ez
MATLAB中： ➢数组表示向量； ➢数组直接加减表示矢量加减；
12.1 矢量分析
【例12.1】求 A ex 2ey 3ez 和 B 2ey 2ez 的矢量加减运算。

matlab 磁场模型

在MATLAB中建立磁场模型通常涉及物理方程和数值方法的结合。磁场可以由电流、永磁体或其他磁源产生，并遵循麦克斯韦方程组。在静态或准静态条件下，这些方程可以简化为泊松方程或拉普拉斯方程，用于描述磁标势或磁矢势。以下是在MATLAB中建立简单磁场模型的基本步骤：

1. 定义问题：首先，你需要明确你要模拟的磁场类型（例如，由线圈、永磁体等产生的磁场）以及你感兴趣的物理量（例如，磁感应强度B、磁场强度H或磁矢势A）。

2. 选择数值方法：对于磁场问题，常用的数值方法包括有限差分法、有限元法和边界元法。MATLAB提供了偏微分方程工具箱（PDE Toolbox），可以用于解决这些问题。

3. 建立模型：

定义域：确定模拟的空间范围。

设置边界条件：根据物理情况设置适当的边界条件。

离散化：将连续空间离散化为网格。

4. 编写代码：

使用MATLAB的脚本或函数来定义磁场方程。

利用数值方法求解方程。

可视化结果，例如使用quiver函数显示矢量场。

5. 验证和分析：

将模拟结果与理论值或其他已知结果进行比较，以验证模型的准确性。

分析模拟结果，提取有用的物理信息。下面是一个简单的例子，演示如何在MATLAB中使用有限差分法求解二维空间中的静磁场问题。这个例子假设有一个无限长的直导线，沿z轴放置，在x-y平面上产生磁场。

matlab

参数设置

mu0 = 4pi1e-7; 真空磁导率

I = 1; 电流强度网格设置

N = 100; 网格点数

x = linspace(-1, 1, N);

y = linspace(-1, 1, N);

基于MATLAB GUI的电流环磁场分布模拟

李小志;王静

【摘要】利用MATLAB软件的GUI设计功能建立用户界面，模拟电流环的磁场

及磁感线分布，可应用于课堂的辅助教学。

【期刊名称】《电子世界》

【年(卷),期】2015(000)024

【总页数】2页(P150-151)

【关键词】电流环;磁场;MATLAB GUI

【作者】李小志;王静

【作者单位】云南师范大学物理与电子信息学院;云南师范大学物理与电子信息学

院

【正文语种】中文

环电流的磁场分布是电磁学中的一个重要课题。目前，国内外很多学者对电流环的磁场分布作了大量的相关研究。郭志勇，刘得军在文献[1]《一种圆环电流空间磁

场数值计算方法》中提到圆环电流是最基本的理论磁体单元。介绍了利用“割圆法”的思想，从毕奥—萨伐尔定律出发，推导了一种简单的圆环电流周围空间任意点

磁感应强度数值计算方法。孙爱良在文献[2]《环形电流平面内的磁场》中应用矢

量方法并将数学中的椭圆积分应用于计算中，给出了环形电流平面内任意一点的磁感应强度计算公式，更全面地讨论了电流环的磁场在电流环平面上的磁场分布。张星辉在文献[3]《圆电流磁感线的分布及磁感应强度的函数表达式》一文中从矢量

的角度对电流环在空间上任一一点的磁感线进行了严格的计算分析，并利用MATLAB软件将电流环在空间上的磁感线分布图形象的显示出来但绘制的磁感线

分布图为二维图像用户无法设置参数设，不便于直观比较不同参数下，电流环的磁场分布情况。

本文利用毕奥—萨伐尔定律讨论圆环电流所产生的磁场分布情况，利用MATLAB

软件计算其数值解[4]，并利用MATLAB软件的GUI功能设计一交互式的用户界面，用户可以设定参数值，实时得到电流环的磁场分布和磁感线分布图像。

利用MATLAB分析圆环电流的磁场分布

Ｂ：ｎｆｓ，，ｐ；ｙａｇｓａ０２ｉ；ｚｎｈｓａ０２ｉ；ｘｉ（，ｉ０２ｉＢ：ｈ（，ｉ，，ｔｔａ）ｔｔｐＢ＝ｉ（，ｉ，，）ｔｔｐ％计算积分）
在计算积分时，对各式中的系数可不考虑，因为该系数并不会影响磁场的分布特征。
（）２
ｄ－ｚｍｄＢｙ－ｏ６
ｚｉ，ｙｊｙｓ日Ｂ＝ｎ
＝
ＲｌＯｐｏＩｃ
４盯
３
、
尺一
＝』＝
（一ｏＯｄ．ｓ）Ｏ
（）３
其中ｒ￣２２２Ｒｃｓ．：／ｘ＋ｚ＋Ｒ－２ｘｏ０
’ 杀ＩＭＡＩＲ｛ｌ用ＴＡ井行杀４．Ｉ舅－－￣ｒ１－ｉ
第２卷第１９期
Ｖ０．９Ｎ０１１２．
长春师范学院学报（自然科学版）
ＪｕｏＣａｇｈｎＮｒａＵｉｒｔＮｔａＳｉｃ｝ｏｍ￣ｆｈｎｃｕｏｌｎｅｉ｛ａｒｃｎｅｍｖｓｙｕｌｅ
２１年２月００
ｆ＝Ｒ＊ｚｏ（ｉ）（Ｒ．！．＋ｚ —２＊ｃｓｓａ／（＾＋ｘｔ：．＊Ｒ＊Ｘｏ（ｉ）．．）＊ｃｓｓａ）１５；ｔ

matlab 亥姆霍兹线圈代码

亥姆霍兹线圈是一种常用的电磁学实验装置，由两个同轴的圆形线圈组成，线圈之间的间距与半径相等。它的特点是产生的磁场均匀且方向一致，可以用于研究电磁感应、磁场的性质以及其他与磁场相关的实验。在MATLAB中，我们可以使用代码来模拟亥姆霍兹线圈的磁场分布。

我们需要定义亥姆霍兹线圈的参数。包括线圈的半径R、线圈之间的间距d、线圈的匝数N以及通电的电流I。我们可以通过修改这些参数来模拟不同的实验情况。

然后，我们可以使用MATLAB中的矢量运算来计算亥姆霍兹线圈产生的磁场分布。根据比奥萨伐尔定律，亥姆霍兹线圈在空间中产生的磁场可以表示为：

B = (μ0 * N * I * R^2) / (2 * (R^2 + (z-d/2)^2)^(3/2)) - (μ0 * N * I * R^2) / (2 * (R^2 + (z+d/2)^2)^(3/2))

其中，B表示磁感应强度，μ0为真空中的磁导率。

接下来，我们可以选择适当的坐标系，定义出要绘制的区域范围。然后，使用MATLAB中的meshgrid函数生成坐标网格，并计算网格中每个点的磁场强度。

我们可以使用MATLAB中的quiver函数绘制磁场分布图。quiver函数可以根据磁场矢量的大小和方向，在指定的坐标点上绘制箭头。

通过调整箭头的颜色、长度和密度，我们可以直观地观察到亥姆霍兹线圈产生的磁场分布。

除了绘制磁场分布图，我们还可以使用MATLAB中的contour函数绘制等值线图。等值线图可以更清晰地显示出磁场的分布情况，帮助我们分析和理解实验结果。

matlab线圈磁场分布的计算

摘要：

I.引言

- 介绍MATLAB 线圈磁场分布计算的背景和意义

II.MATLAB 线圈磁场分布计算方法

- 介绍MATLAB 线圈磁场分布计算的基本原理

- 详述MATLAB 线圈磁场分布计算的具体步骤和方法

III.MATLAB 线圈磁场分布计算的应用

- 说明MATLAB 线圈磁场分布计算在实际工程中的应用

- 举例说明MATLAB 线圈磁场分布计算在解决实际问题中的优势

IV.结论

- 总结MATLAB 线圈磁场分布计算的重要性和应用价值

正文：

I.引言

MATLAB 是一种广泛应用于科学计算和工程设计的软件，它具有丰富的工具箱和强大的计算功能，可以解决各种复杂的数学和物理问题。在磁场分布计算中，MATLAB 同样具有重要作用。本文将介绍MATLAB 线圈磁场分布计算的背景和意义，以及具体的计算方法和应用。

II.MATLAB 线圈磁场分布计算方法

MATLAB 线圈磁场分布计算是基于有限元法（FEM）进行的。首先需要建立线圈的二维或三维模型，包括线圈的几何形状、尺寸和位置等信息。然

后，利用MATLAB 中的磁场计算工具箱（Magnetic Field Calculator）或矢量场计算工具箱（Vector Field Calculator）计算线圈磁场分布。

具体步骤如下：

1.建立线圈模型：根据线圈的几何形状和尺寸，利用MATLAB 的CAD 工具或自定义函数创建线圈模型。

2.导入磁场计算工具箱：使用`magnet`或`magneticfield`命令导入磁场计算工具箱。

电磁学习题的MATLAB解法

电磁学

一、

1、点电荷的电场

研究真空中，两个带正电的点电荷，在电量相同和电量不同情况下的电场分布。 V =V 1+V 2=101

r 4q πε+2024q r πε

2、程序实现

主程序文件名为point.m

clear all

ep0=8.85*le-12; %真空中的电容率

c0=1/(4*pi*ep0);

e=1.6e-10;

h=0.018;

x=-0.5:h:0.5;

y=-0.5:h:0.5;

str{1}=’两同号等量点电荷’；

str{2}=’两同号不等量点电荷’;

[X,Y]=meshgrid(x,y);

q=[e;1.9*e];

for i=1:2

V=c0*e./sqrt((X+0.2).^2+Y.^2)+c0.*q(i)./sqrt((X-0.2).^2+Y.^2); %求电势

[Ex,Ey]=gradient(-V,h); %求电场

figure(i)

counter(X(:,:,1),Y(:,:,1),V,… %等势面

[20,-20,19,-19,18,-18,17,-17,16,-16,15,-15,14,-14,13,-13,12,-12,11,-11,10,-10],’r ’); Axis([-0.38,0.38,-0.28,0.28])

hold on

phi=0:pi/17:2*pi; %以下画电场线

sx1=0.2+0.01*cos(phi);

sy1=0.01*sin(phi);

streamline(X(:,:,1),Y(:,:,1),Ex,Ey,sx1,sy1);

hold on

sx2=-0.2+0.01*cos(phi);

利用霍尔效应测磁场实验的数据处理

收稿日期 : 2008- 08- 27
65
点的磁感应强度方向为轴线 , 即满足式( 1) , 所以可以测量轴线上各点的霍尔电压, 再根据式 ( 1) , 将各点的霍尔电压除以系数 KHIs, 然后得到各点的磁感应强度的大小。从而亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布曲线与其霍尔电压分布曲线形状相似, 二者只相差一个系数 KH Is。那么, 对于选做实验中涉及的亥姆霍兹线圈轴线以外的点, 由于其磁感应强度的方向还没有明确 , 所以应该先讨论各点磁感应强度的方向是否为轴线 , 再决定其数据处理方法是否与必做实验相同。我们通过理论推导发现 , 亥姆霍兹线圈轴线以外的磁感应强度方向并不一定沿轴线, 并将磁感应强度的方向与轴线的夹角记为 ( 见图 3 ) 。但是 , 就实验的选作内容来讲 , 各点的是很小的, 所以可认为磁感应强度方向近似沿轴线。而对应于较大的空间各点, 数据处理时就需考虑影响 , 即先测量各点的霍尔电压, 由式 Bz 得到 B 。其 Bz 分布曲线应与霍尔电压分布曲线相似, 二者相 B 差系数 KHIs, 而 B 的分布曲线应在 B z 基础上进行修正, 修正系数是各点的 cos 。 ( 1) 计算其 Bz , 再由 cos = 1 1. 1 理论推导圆环电流的磁场全空间分布的普遍公式[ 3 ] 一半径为 a 的圆环电流如图 2 所示 , 采用柱坐标 , 空间一点 P 的位置记为 P ( p , z ) , 则圆环电流在 P 产生的磁场 B 的三个分量为: ,

matlab 磁场计算

练习49 磁场计算

磁场是一个很基本的电磁场现象。如同电场计算一样，磁场计算在科学研究和工程实

际问题中有着广泛的应用。我们在这个练习中着手解决磁场问题。并试图用图形将数据可视化，从而使我们清楚地把握磁场特征。

【本练习讲述知识点】

本练习考查读者综合使用编程、绘图、逻辑验证等来解决实际磁学问题的能力。我们

将利用linspace 语句、for 循环语句、subplot 和mesh 绘图命令及逻辑运算符。练习中涉及到较为复杂的程序，希望读者仔细体会。

（1）电流环产生的磁场

我们来结合实际例子看一下如何解决这类问题：

我们来看看如何用毕奥-萨伐定律计算电流环产生的磁场。磁学知识告诉我们，载流导线产生的磁场规律为：

任一电流元l d I 在空间任一点P 处产生的磁感应强度B d

为：

l d I B d 3

4 ⨯⋅

其中，r

为电流元到P 点的矢径，d l 为导线圆的长度矢量。则P 点的总磁场可沿载流

导体全长积分各段产生的磁场来求得。

我们在命令区里输入：

R=2.5;I0=4;s=4*pi*1e-7;C0=I0*s/(4*pi); x=linspace(-3,3,20);y=x; N=20;

t0=linspace(0,2*pi,N+1); t1=t0(1:N); y1=R*cos(t1); z1=R*sin(t1); t2=t0(2:N+1); y2=R*cos(t2); z2=R*sin(t2);

dlx=0;dly=y2-y1;dlz=z2-z1;

xc=0;yc=(y2+y1)/2;zc=(z2+z1)/2;

利用MATLAB分析圆环电流的磁场分布解读

圆环电流产生的磁场[1]

matlab线圈磁场分布的计算

matlab线圈磁场分布的计算

实验项目1 MATLAB熟悉使用及编程基础2

matlab线圈磁场分布的计算

电磁场数值解法-matlab实现矩量法求解Hallen方程

利用MATLAB软件仿真电荷在变化磁场中的运动 (2)

(完整版)第12章MATLAB在电磁场与电磁波中的应用[MATLAB大学教程][肖汉光,邹雪,宋涛]

matlab 磁场模型

基于MATLAB GUI的电流环磁场分布模拟

利用MATLAB分析圆环电流的磁场分布

matlab 亥姆霍兹线圈 代码

matlab线圈磁场分布的计算

电磁学习题的MATLAB解法

利用霍尔效应测磁场实验的数据处理

matlab 磁场计算

matlab 亥姆霍兹线圈代码