MATLAB 电磁场可视化：电场和磁场绘制示例代码

以下是一个使用 MATLAB 绘制电场和磁场的示例代码，其中展示了如何计算电荷和电流产生的电场和磁场，并通过向量图和表面图进行可视化。

% 设置坐标轴范围和分辨率
x = linspace(-1, 1, 20);
y = linspace(-1, 1, 20);
z = linspace(-1, 1, 20);

% 计算电荷和电流在点(x,y,z)处产生的电场和磁场
[X, Y, Z] = meshgrid(x, y, z);
Ex = zeros(size(X));
Ey = zeros(size(Y));
Ez = zeros(size(Z));
Hx = zeros(size(X));
Hy = zeros(size(Y));
Hz = zeros(size(Z));
q = [0, 0, 1];
I = [0, 1, 0];
for i = 1:numel(X)
    r = [X(i), Y(i), Z(i)];
    r1 = r - q;
    r2 = r - cross(r, I);
    d1 = norm(r1);
    d2 = norm(r2);
    Ex(i) = r1(1) / d1^3;
    Ey(i) = r1(2) / d1^3;
    Ez(i) = r1(3) / d1^3;
    Hx(i) = r2(1) / d2^3;
    Hy(i) = r2(2) / d2^3;
    Hz(i) = r2(3) / d2^3;
end

% 绘制电场和磁场图像
figure;
subplot(2, 3, 1)
quiver3(X, Y, Z, Ex, Ey, Ez)
title('Electric field')
subplot(2, 3, 2)
quiver3(X, Y, Z, Hx, Hy, Hz)
title('Magnetic field')
subplot(2, 3, 3)
quiver3(X, Y, Z, Ex + Hx, Ey + Hy, Ez + Hz)
title('Total field')
subplot(2, 3, 4)
surf(X, Y, Z, Ex)
title('Ex')
subplot(2, 3, 5)
surf(X, Y, Z, Ey)
title('Ey')
subplot(2, 3, 6)
surf(X, Y, Z, Ez)
title('Ez')

该代码首先使用 meshgrid 函数生成一个三维网格，覆盖所需的坐标轴范围。然后，代码计算了每个网格点处的电场和磁场，并使用 quiver3 函数绘制向量图，以及使用 surf 函数绘制各个向量分量的表面图。

该示例展示了如何使用 MATLAB 进行电磁场可视化，并提供了详细的代码解释，帮助用户了解如何计算和绘制电场和磁场。