用matlab模拟环形磁铁的磁场分布.doc

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MATLAB模拟环形磁铁磁场分布

摘 要 ： 和 地 球 部 的 磁 感 线 分 布 类 似 ， 环 形 磁 铁 圆 环 中 心 的 磁 感 线 是 垂 直 于

环 形 平 面 的 直 线 ， 其 余 的 按 距 离 环 由 近 及 远 由 环 绕 环 的 磁 感 线 渐 渐 伸 展 成 和

中 心 平 行 的 直 线 ， 越 靠 近 中 心 的 越 像 直 线 向 两 极 伸 展 。 为 了 能 够 形 象 的 刻 画

我 们 使 用 matlab 强 大 的 计 算 能 力 做 了 描 述 。

关 键 字 ： MATL AB、 环 形 磁 铁 、 磁 感 应 线 、 分 子 电 流 、 安 培 环 路 定 理

MATLAB simulation of the magnetic

Keyword:MATLAB、 Ring magnet Line of magnetic induction 、

Molecular electric current、 Ampere ring circuit theorem

一 引 言

作 为 一 种 人 工 磁 化 而 制 成 的 磁 铁 ， 环 形 磁 铁 有 其 本 身 特 别 的 优

点 和 用 处 ， 研 究 它 的 磁 场 分 布 对 了 解 环 形 磁 铁 的 性 质 有 着 重 要 的 意

义 。 而 为 了 对 环 形 磁 铁 磁 场 的 分 布 情 况 进 展 形 象 的 描 述 ， 需 要 借 助

于 计 算 机 强 大 的 计 算 和 模 拟 功 能 ， 利 用 安 培 分 子 电 流 假 说 ， 建 立 起

数 学 模 型 ， 并 利 用 MATLAB数 学 软 件 进 展 数 学 计 算 和 形 象 的 描 述 ，

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据 、 实 现 算 法 、 创 立 用 户 界 面 、 连 接 其 他 编 程 语 言 的 程 序 等 ， 主 要

应 用 于 工 程 计 算 、 控 制 设 计 、 信 号 处 理 与 通 讯 、 图 像 处 理 、 信 号 检 测 、

金 融 建 模 设 计 与 分 析 等 领 域 。

PDE工 具 箱 是 一 个 基 于 MATLAB的 用 来 研 究 与 求 解 偏 微 分 方 程

的 工 具 集 合 。 它 为 二 维 空 间 上 的 偏 微 分 方 程 的 研 究 与 求 解 提 供 了 一

个 强 大 而 灵 活 的 工 作 环 境 。 工 具 箱 对 偏 微 分 方 程 采 用 有 限 元 方 法

(FEM)进 展 离 散 ， 提 供 如 下 功 能 ：

(1)定 义 一 个 偏 微 分 方 程 (PDE)问 题 ， 包 括 确 定 二 维 研 究 区 域 、 边 界

条 件 和 方 程 系 数 ；

(2)采 用 数 值 方 法 求 解 PDE问 题 ， 包 括 在 研 究 区 域 上 生 成 剖 分 网 格 ，

并 在 其 上 离 散 方 程 和 产 生 近 似 解 ；

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