电子枪电场的有限差分法

计算科学 有限元 matlab 有限差分 Python
2021-12-04 03:41:37

谁能帮我找到用有限差分法求解电子枪电场(图1)的书籍或MATLAB代码示例?Python 代码示例也很完美。 电子枪示意图

电子枪包括三个电极,1、2、3。三个电极的电压分别为0V、100V、1000V。

1个回答

我认为解决这个问题的规范方法(至少在课堂环境中)是使用笛卡尔坐标中的有限差分当您将 Gauss-Jacobi 算法应用于这样的线性系统时,您最终会得到一个特别简单的方案:在每次连续迭代中,每个潜在样本应该被其四个邻居的平均值(上/下)覆盖/左右)。您的狄利克雷条件(等)只是成为“死”样本点,其值永远不会改变,但它们仍然有助于任何相邻“活”点的平均值。VVi,jV=1000

的全零网格,但使用规定值初始化的狄利克雷样本除外。每次迭代,更新后的值将一次在模型中“爬行”一个点。在极限(无限次迭代)中,将收敛到拉普拉斯算子的解(尽管速度相当慢)。如果您愿意,您可以将该方案稍微修饰为 Gauss-Seidel 或连续过度松弛。Vi,jVVi,j

的解决方案感到满意,您可以使用它来查找字段,使用通常的关系这个后处理步骤也可以通过有限差分来完成。Vi,jEE=V

这不一定是一个好方法。但它很容易派生,并且需要最少的编程技能,因此通常被教授。例如,请参阅http://faculty.otterbein.edu/DRobertson/compsci/em-stud.pdf,您可能会通过一些搜索找到其他类似的材料。