点电荷系的静电力计算

1、分析电荷Q的受力情况，如图所示，电荷Q在由三个点电荷形成的复合场里，受到三个电场力共同作用，分别为如图的F1、F2、F3

2、根据对该问题的受力分析，我们可以做出如图的计算，通过计算即可计算出所需结果，但是手动计算计算量较大，所以我们接下来编一个小小的程序。在这之前我们需要先对公式做一点小小的改动：公式中的如图标注的常数=1（方便编程）

3、打开matlab软件，新建一个M文件，M文件的内容如下（可copy）：%点电荷系的静电力计算a=1; %对已知量a赋值x=[0.5:0.0001多唉捋胝:3.9]; %变量x的取值范围及取值间隔r=sqrt((a/2)^2+(x-a*sqrt(3)/2).^2); %两正电荷到Q的距离rx=(x-a*(sqrt(3)/2))./r; %cos（sita）F=2*rx./r.^2-(x.^(-2)); %近似地认为Qq=4（pi）E0plot(x,F,'b',[0,4],[0,0],'k'); %画出合力F的曲线gridxlabel('x/m');ylabel('F/N') %坐标轴标注文件我命名为ddhx（即点电荷系拼音首字母）

4、在command window中输入'ddhx'并回车可得到下图，垓矗梅吒x轴代表+Q电荷距离远点O的距离；y轴表示+Q电荷所受的电场力的杌丰居瘁合力。此时的图形只能看到随着距离的变化，合力F的变化趋势，并不能完全得到该问题的具体答案，所以我们还要继续对图形加以改造

5、按照如图的顺序操作

6、添加数据点（已知排斥力最大的位置为图形中的最高点）即当x=1.25m时，+Q电荷所受到的电场力最大，为2.425N用同样的方法还可以知道其在x=0.94m时所受电场力最小