Вывод градиента потенциала в MATLAB с использованием символьного набора инструментов?

#matlab

#matlab

Вопрос:

Я хочу вычислить градиент электростатического потенциала комбинации из 4 зарядов, расположенных в (1,1,0) , (1,-1,0) , (-1,1,0) и (-1,-1,0) . Как я могу использовать символьный набор инструментов в MATLAB для достижения этого?

Ответ №1:

Моя электромагнетика заржавела, но ваш вопрос имеет простое аналитическое решение.

Электрический потенциал равен:

введите описание изображения здесь

и вот как это выглядит на плоскости z=0

введите описание изображения здесь

Теперь градиент равен

введите описание изображения здесь

и отмечая, что

введите описание изображения здесь

вы можете легко применить вышесказанное ко всем членам уравнения градиента, чтобы получить решение замкнутой формы, которое можно легко построить.


В MATLAB:

Вот пример, который показывает вам, как выполнить вышеупомянутое частичное дифференцирование в MATLAB. Затем вы можете использовать это для получения полного решения. Я оставляю это на ваше усмотрение.

 syms x y z x0 y0 z0
diff(1/sqrt((x-x0)^2 (y-y0)^2 (z-z0)^2),x)

ans = 

-(x - x0)/((x - x0)^2   (y - y0)^2   (z - z0)^2)^(3/2)
  

Комментарии:

1. Привет. Я настаиваю на том, чтобы делать это в MATLAB. если это возможно, я хотел бы увидеть команду contour, которую вы использовали для построения рисунка выше. Спасибо

2. @Shabnam: Я привел небольшой связанный пример того, как использовать символьный набор инструментов в MATLAB. Это простое расширение от этого ко всей проблеме. Контурный график был выполнен в mathematica. Чтобы сделать это в MATLAB, вы можете заглянуть в contour функцию.