电磁场仿真实验【matlab】带电粒子在磁场中的受力

实验： 电磁波的反射干涉

实验：静电场的边值问题

实验：带电粒子在磁场中的受力

实验：电磁波的极化

• (1)电场强度和磁场强度都不为零；

• (2)电场强度为零，磁场强度不为零；

• (3)电场强度不为零，磁场强度为零。

• 磁聚焦现象

• 磁镜现象

Matlab主函数部分：

%不同情况，需要更改调用的函数
[t,w]=ode23(@ifun1,[0:0.1:20],[0,0.01,0,6,0,0.01],[ ]);
plot3(w(:,1),w(:,3),w(:,5));%绘制轨迹
grid on
title('b\neq0,e\neq0')%标题每次改一下

• 电场强度和磁场强度都不为零；

function dwdt=ifun(t,w)%b e不等于0
q=1.6e-2;
e=1;
b=1;
m=0.02;%设置条件
dwdt=[w(2);
    q.*b./m.*w(4);
    w(4);
    (q.*e./m)-(q.*b./m).*w(2);
    w(6);
    0;];%建立微分方程
end

• 电场强度为零，磁场强度不为零；

function dwdt=ifun1(t,w)%b e不等于0
q=1.6e-2;
e=0;
b=1;
m=0.02;%设置条件
dwdt=[w(2);
    q.*b./m.*w(4);
    w(4);
    (q.*e./m)-(q.*b./m).*w(2);
    w(6);
    0;];%建立微分方程
end

• 电场强度不为零，磁场强度为零。

function dwdt=ifun2(t,w)%b e不等于0
q=1.6e-2;
e=1;
b=0;
m=0.02;%设置条件
dwdt=[w(2);
    q.*b./m.*w(4);
    w(4);
    (q.*e./m)-(q.*b./m).*w(2);
    w(6);
    0;];%建立微分方程
end

• 磁聚焦现象

t=0:0.01:2*pi;
a1=0.5.*(t-pi);
for m=[-16:2:10]*pi/180
    axis([0 7 -1 1 -0.4 0.4]);
    grid on;
    view(12,18);
    hold on;
plot3(cos(m).*t,0*sin(m).*cos(a1).^2,2*sin(m).*cos(a1).*sin(a1));	plot3(cos(m).*t,2*sin(m).*cos(a1).^2,2*sin(m).*cos(a1).*sin(a1));
end
xlabel('x');ylabel('y'); zlabel('z');
title('磁聚焦')

• 磁镜现象

q=1.6e-19;
m=1.6725e-27;
v0=1e6;sita=pi/4;
vy=0,vz=v0*cos(sita),vx=v0*sin(sita);
c=[0,1.1,0,vx,vy,vz];
[t,y]=ode45('s4',[0:1e-7:1.5e-6],c,[],q,m)
plot3(y(:,1),y(:,2),y(:,3))