Octave已知各点电荷电荷量与位置,求电势V
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7. 电势叠加原理
\(V = \sum_i \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_i}{|\mathbf{r}-\mathbf{r}_i|}\)
核心公式:
电势同样满足叠加原理:多个点电荷在某点产生的电势等于各点电荷电势的标量代数和。
电势是标量,比电场叠加少一步矢量运算。
已知各点电荷的电荷量与坐标,即可求出场点的总电势。
Octave计算方法
已知参数:
- 电荷量 q1 = 1e-6 C,位于 (0, 0.1, 0) m
- 电荷量 q2 = -1e-6 C,位于 (0, -0.1, 0) m
- 场点 P = (0, 0.2, 0) m
代码如下:
function V = potential_superposition(Q, pos, P)
    k = 8.99e9;
    V = 0;
    for i = 1:length(Q)
        r = norm(P - pos(i, :));
        V += k * Q(i) / r;
    end
end
调用示例:
% 两个点电荷在P点的电势
Q = [1e-6, -1e-6];
pos = [0, 0.1, 0; 0, -0.1, 0];
P = [0, 0.2, 0];
V = potential_superposition(Q, pos, P);
fprintf('电势 V = %.2e V', V);
运行结果:
电势 V = 5.99e+04 V
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