电场线

以下是一个用Python绘制电场线的代码示例：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def electric_field(x, y, charges):
    """
    计算电场强度
    """
    Ex = 0
    Ey = 0
    for charge in charges:
        qx, qy, q = charge
        dx = x - qx
        dy = y - qy
        r = np.sqrt(dx**2 + dy**2)
        Ex += q * dx / r**3
        Ey += q * dy / r**3
    return Ex, Ey

def plot_electric_field(charges, xlim, ylim, resolution=0.1):
    """
    绘制电场线
    """
    x = np.arange(xlim[0], xlim[1], resolution)
    y = np.arange(ylim[0], ylim[1], resolution)
    X, Y = np.meshgrid(x, y)
    Ex, Ey = electric_field(X, Y, charges)
    plt.streamplot(X, Y, Ex, Ey, density=1, linewidth=1, color='black')
    plt.xlabel('x')
    plt.ylabel('y')
    plt.title('Electric Field Lines')
    plt.grid(True)
    plt.show()

# 示例使用
charges = [(0, 0, 1), (2, 2, -1)]  # 两个电荷，正电荷和负电荷
xlim = (-5, 5)  # x轴范围
ylim = (-5, 5)  # y轴范围
resolution = 0.1  # 分辨率
plot_electric_field(charges, xlim, ylim, resolution)

这个代码使用matplotlib库绘制电场线。首先定义了一个函数electric_field，用于计算给定坐标处的电场强度。然后定义了另一个函数plot_electric_field，用于绘制电场线。在示例中，我们定义了两个电荷，一个为正电荷，一个为负电荷，并指定了x轴和y轴的范围，以及绘图的分辨率。最后调用plot_electric_field函数绘制电场线图。