矫洪楠 侯 恕

(东北师范大学物理学院 吉林 长春 130024)

1 MATLAB简介

1.1 MATLAB软件

MATLAB是MathWorks公司推出的用于科学和工程计算的交互式软件系统.它以矩阵作为数据操作的基本单位,提供数值计算函数,具有强大的数值计算与分析功能. MATLAB 与符号计算语言Maple结合,从而具有符号计算功能. MATLAB还具有绘图功能,也可以对图形进行修饰和控制,其数据处理能力和工具箱亦使得用它编程比传统的编程问题容易、简便[1].因此, MATLAB既是一种编程环境,又是一种程序设计语言,与高级程序语言C和Fortran相比更加数学化,使用起来也更方便,但是MATLAB是解释性语言,程序执行速度较慢,而且不能脱离MATLAB环境而独立运行.

1.2 用MATLAB模拟电偶极子场分布的优点

首先用MATLAB可以实现模拟电偶极子周围场分布,以实现物理模型的可视化.其次，给定空间任意一点坐标，即可用给定的公式计算这一点的电位，对电位求梯度可得到空间任意一点的场强表达式.再次，可以用MATLAB实现电偶极子近区场分布的模拟以及远区辐射场的模拟，这对于充分理解电偶极子的场分布具有重要的作用.

2 偶极子简介

2.1 电偶极子

电偶极子是指一对等值异号的点电荷相距一微小距离所构成的电荷系统，它是一种常见的场源存在形式.它同点电荷、分子电流等一样是电磁学中的一个重要物理模型.特别是在电介质极化理论及天线理论中,电偶极子是一个基本模型[2].

2.2 电偶极子激发的远区场

图1表示中心位于坐标系原点上的一个电……