中南大学

电磁场实验报告2

姓名：******

老师：*****

学号：******

班级：*******

一、实验目的：

1.利用Matlab绘制单个正点电荷的电场线和等势线

2. 利用Matlab绘制一对相异电荷的等势线图和电场线图

二．实验内容：

1．根据库伦定律，利用Matlab强大的绘图功能画出单个点电荷的电场分布情况，包括电力线和等势面。

   2．根据库伦定律,利用Matlab强大的绘图功能画出一对点电荷的电场分布情况,包括电力线的分布和等势面。

   3．实验内容1中，可以在正电荷和负电荷中任选一组画出其电场分布，实验内容2中，可以在一对正电荷，一对负电荷和一正一负一对电荷中选择一组画出其电场分布情况。

实验步骤：

一．绘制单个点荷的电力线和等势线：

真空中点电荷的场强大小是：

                                                     

其中k=为静电力恒量，q为点电荷的电量，r为点电荷到场点(x,y)的距离。电场呈球对称分布，本实验中，取点电荷为正电荷，电力线是以电荷为起点的射线簇。以无穷远处为零势点，点电荷的电势为：

                                                        

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CENTRAL  SOUTH  UNIVERSITY

一、实验目的：

1、  熟悉单个点电荷及一对点电荷的电场分布情况；

2、  学会使用Matlab进行数值计算，并绘出相应的图形；

二、实验原理：

根据库伦定律：在真空中，两个静止点电荷之间的作用力与这两个电荷的电量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在两个电荷的连线上，两电荷同号为斥力，异号为吸力，它们之间的力F满足：

                                                   (式1)

由电场强度E的定义可知：

                                                      (式2)

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CENTRAL SOUTH UNIVERSITY

一．实验目的：

1．熟悉单个点电荷及一对点电荷的电场分布情况；

2．学会使用Matlab进行数值计算，并绘出相应的图形；

二．实验原理：

根据库伦定律：在真空中，两个静止点电荷之间的作用力与这两个电荷的电量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在两个电荷的连线上，两电荷同号为斥力，异号为吸力，它们之间的力F满足：

F?k

由电场强度E的定义可知：

E?kQ?R (式2) 2R

kQ (式3) RQ1Q2?R (式1) 2R对于点电荷，根据场论基础中的定义，有势场E的势函数为 U?

而 E???U (式4) 在Matlab中，由以上公式算出各点的电势U，电场强度E后，可以用Matlab自带的库函数绘出相应电荷的电场分布情况。

三．实验内容：

1．根据库伦定律，利用Matlab强大的绘图功能画出单个点电荷的电场分布情况，包括电力线和等势面。

实验代码： 实验结果：

>> r0=0.12;

th=linspace(0,2*pi,13);

[x,y]=pol2cart(th,r0);

x=[x;0.1*x];

y=[y;0.1*y];

plot(x,y,'b')

grid on

hold on

plot(0,0,'o','Markersize',12)

xlabel('x','fontsize',16)

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电磁场与微波测量

实验报告

实验一   频谱分析仪的使用

 

图  单载波信号的频谱测量

1.      单载波信号的频谱测量

（1）       设置微波信号发生器输出制定频率和功率的单载波信号（如900MHz、-10dBm）

（2）       设置频谱分析仪的中心频率为微波信号发生器的输出频率，设置合适的扫描带宽，适当调整参考电平是频谱图显示在合适的位置。

（3）       用峰值搜索功能测量信号的频率和电平，测试数据记录到表中。

（4）       用差值光标功能测量信号和噪声的相对电平（信噪比），同时记录频谱分析仪的分辨率带宽设置。

表     单载波信号的频谱测量

2.      带载波信号的杂散测量

（1）       设置微波信号发生器输出指定频率和功率的正弦波（如850MHz、-20dBm）。

（2）       设置频谱分析仪的中心频率为微波信号发生器的输出频率，设置合适的扫描带宽，适当调整参考电平使频谱图显示在合适的位置。

（3）       用频谱分析仪测量输出信号的频率和电平，测试数据记录到表中。

（4）       增加频谱分析仪的扫描带宽（如100MHz），用手动设置功能适当减小频谱分析仪的分辨率带宽，观察频谱图的变化，直到观测到杂散信号（或噪声低于信号70dB）为止。

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电磁场与电磁波实验报告

授课教师：焦超群、刘瑞芳

学院：电气工程学院

专业：电气信息类（轨道牵引电气化） 班级：电气1009班

姓名：党舒平、张朝栋

学号：10292002、10292024

电话：152xxxxxxxx

E-mail: 10292002@ 10292024@

一． 实验目的

1.学习用恒定电场模拟静电场的试验方法；

2.研究和描述五种给定模拟电极的电场分布。

二．实验原理

在工程技术和科学研究中，如果两种物理过程具有对应的物理量、相似的数学方程和相似的边界条件，则常常用易于实现和测量的物理过程来模拟另一物理过程，这种方法称作模拟法。静电场合恒定电场是两种本质不同的物理场，由于静电场问题直接测量比直流电测量要复杂，而在一定条件下，静电场和恒定电场具有相同的典韦方程，因此，可以用恒定电场来模拟静电场。具体数学模型分析如下：

对于静电场而言，在无源区域内满足积分关系

场，在无源区域内，同样有?SE?dS?0;?E?dL?0;而对于静电S?SJ?dS?0;?J?dL?0;因此两者的数学模型满足相同的数学S

规律。同时在充满均匀电导率的空间，电流密度J和电场强度E成正比，即有J=σE，其中σ为导电纸的电导率，而静电场中同样有D=εE，其中ε为材料的介电常数，由此可见二者完全相似，因此符合模拟测量条件，可以用模拟法进行测量。

三．实验仪器

静电场描绘仪，静电场描绘专用电源，毫米方格纸，复写纸，游标卡尺等。 其中静电场测绘仪的连接方式如图所示：

图x 静电场测绘仪

四．实验内容及步骤

1.任选一种电极如同轴电缆，放入水槽中，水槽加水，没过电极，按图连接号电路，接通电源，将选择开关置于电压为止，旋转电压调整旋钮选择一合适的电压值，本实验中选择8V，测出两极间的电位差Uab。

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电磁场实验报告

一、     实验题目：用有限差分法求解金属槽内电位分布

一足够长（忽略边缘效应）的方形金属槽，边宽1m，除顶盖电位为V外，其他三方的电位均为零，求槽内电位分布

 

二、数学原理

有限差分法（Finite Differential Method）是基于差分原理的一种数值计算法。有限差分法的基本思想是把连续的定解区域用有限个离散点构成的网格来代替,这些离散点称作网格的节点; 把连续定解区域上的连续变量的函数用在网格上定义的离散变量函数来近似; 把原方程和定解条件中的微商用差商来近似, 积分用积分和来近似,于是原微分方程和定解条件就近似地代之以代数方程组,即有限差分方程组, 解此方程组就可以得到原问题在离散点上的近似解。然后再利用插值方法便可以从离散解得到定解问题在整个区域上的近似解。

对于简单迭代法有如下公式

φ( i , j) = (φ( i- 1 , j) +φ( i+1 , j) +φ( i , j - 1) +φ( i , j+1) )*1/4

三、编程计算

实验代码如下：

u=zeros(21,21); %定义数组

w=0;              %赋初值

for j=1:21;

 u(1,j)=100*sin((j-1)*pi/20);

 w=w+u(1,j);

end

for i=2:20

for j=2:20

u(i,j)=w./20;

end

end

u             %打印数组u

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内蒙古工业大学信息工程学院

实 验 报 告

课程名称：        电磁场与电磁波         

实验名称： 反射实验和极化波的产生与检测 

实验类型： 验证性■ 综合性□ 设计性□

实验室名称：     电磁场与电磁波实验室      

班级：  电子10-1班    学号：201010203008

姓名：  苏  宝       组别：           

同组人：             成绩：          

实验日期：    2013年5月21            

电磁场与电磁波实验

实验一：反射实验

实验目的

熟悉DH926AD型数据采集仪、DH926B型微波分光仪的使用方法

掌握分光仪验证电磁波反射定律的方法

实验设备与仪器

DH926AD型数据采集仪

DH926B型微波分光仪

DH1121B型三厘米固态信号源

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