Octave已知均匀带电球体电荷Q、半径R与场点距离r,求球内电场强度E
广告
{{v.name}}
15. 高斯定理应用(均匀带电球体)
\(E = \frac{Qr}{4\pi\varepsilon_0 R^3}\quad (r
核心公式:
电荷体密度均匀的球体内,距球心r处的高斯面只包围一部分电荷,场强与到场点距离成正比。
在球心处场强为零,在球面处达到最大值,与球外电场连续衔接。
已知总电荷量、球半径与场点距离,即可求出球内电场强度。
Octave计算方法
已知参数:
- 球体总电荷量 Q(示例值:1e-6 C)
- 球半径 R(示例值:0.1 m)
- 场点到球心距离 r(示例值:0.05 m)
代码如下:
function E = sphere_inner_field(Q, R, r)
k = 8.99e9;
E = k * Q * r / R^3;
end
调用示例:
% 已知球体电荷、半径与距离,求球内场强
Q = 1e-6; R = 0.1; r = 0.05;
E = sphere_inner_field(Q, R, r);
fprintf('电场强度 E = %.2e V/m', E);
运行结果:
电场强度 E = 4.49e+05 V/m