电场数值计算法PDF电子书下载

第Ⅰ部分 各种电场数值计算法 1

第一章 电场计算的方法和特征 1

1.1解析法 1

目录 1

1.2模拟法（电场图形测绘） 5

1.3与除电场外的其它场的计算方法的关系 5

1.4和磁场计算的关系 6

第二章 电场数值计算法 7

2.1电场计算的基础 7

2.2电场数值计算法的分类 9

第三章 差分法 11

3.1计算方法概述 11

3.2场域分割的问题 15

3.3边界处理的问题 16

3.4场域分割法的电位方程式的解法 22

4.1计算方法概述 25

第四章 有限元法 25

4.2简单的分割例子和电位方程式 29

4.3与差分法的区别 32

4.4场域的自动分割 35

第五章 电荷模拟法 40

5.1计算方法概述 40

5.2简单的例子 47

5.3在计算上的二、三个问题 49

5.3.1假想电荷和轮廓点的布置 49

5.3.2关于电位系数的计算 51

5.4Abou-Seada及Nasser的方法 53

第六章 表面电荷法 55

6.1计算方法概述 55

6.2采用不均匀电荷密度的方法 58

6.3系数矩阵的计算 60

6.3.1二维场 60

6.3.2旋转对称场 61

6.4在计算上的其他问题 64

6.5与电荷模拟法的比较 65

第七章 电场数值计算的误差 70

7.1概述 70

7.2场域分割法的计算精确度 71

7.3边界分割法的计算精确度 76

第八章 电场数值计算法的比较 85

8.1概述 85

8.2其它的计算法 85

8.2.1Warnemünde法 85

8.2.2蒙特卡诺法 86

8.3数值计算法的比较表 88

第九章 最近的种种计算技巧 90

9.1概述 90

9.2有限元法 90

9.2.1面积座标 90

9.2.2高次近似函数的利用 91

9.2.3细分割法 94

9.3电荷模拟法 95

9.3.1在二维场中保角变换的利用 95

9.3.2标准的假想电荷之外的电荷的使用 97

9.4组合计算法 102

第Ⅱ部分 各种电场的计算方法 107

第十章 计算上的二、三项注意点 107

10.1概述 107

10.2对称性的利用 107

10.3关于镜像电荷 113

10.4电极形状的简化 114

第十一章 复合电介质 118

11.1概述 118

11.2按差分法计算 118

11.3按有限元法计算 121

11.4按电荷模拟法计算 124

11.5按表面电荷法计算 129

11.6计算例子 131

第十二章 包含均匀电场、已知电场的计算 136

12.1概述 136

12.2计算方法 137

12.3计算例子 138

12.3.1均匀电场的场合 138

12.3.2已知电场的场合 139

第十三章 静电电容的计算 142

13.1概述 142

13.2按边界分割法计算 143

13.3计算例子 146

13.4在复合电介质场方面的问题 148

13.5按场域分割法计算 150

第十四章 静电感应的计算 152

14.1概述 152

14.3对绝缘导体的感应 154

14.4复数假想电荷法 157

14.5计算例子——双回线路中对另一回线的感应 159

14.2对接地导体的感应 162

14.6按场域分割法计算 162

第十五章 一般的三维电场 164

15.1概述 164

15.2按差分法计算 164

15.3按有限元法计算 166

15.4按电荷模拟法计算 167

15.6场域分割法与边界分割法的比较及计算例子 171

15.5按表面电荷法计算 172

15.6.1有限元法的计算例子 174

15.6.2电荷模拟法的计算例子 175

第十六章 包含电阻的电场计算 181

16.1概述 181

16.2计算方法的基础 181

16.3按差分法计算 183

16.4按有限元法计算 184

16.5按电荷模拟法来计算包含体积电阻的场 186

16.6按电荷模拟法来计算包含表面电阻的场 189

16.7电阻值与电场有关的场合 193

16.8计算例子 194

16.8.1与解析解的比较 194

16.8.2有限元法的计算例子 195

16.8.3电荷模拟法的计算例子 196

第十七章 有空间电荷时电场的计算 203

17.1概述 203

17.2按场域分割法计算 205

17.3迭加电荷作用的计算 208

17.4存在表面电荷的电场计算 212

第十八章 直流离子流场的计算 214

181概述 214

18.2按离子不扰乱电场的情况计算 215

18.3按离子不扰乱电场的方向计算 219

18.4一般的计算—差分法和有限元法 223

18.5两极性、多线输电线的离子流场的计算——有限元法 227

第十九章 最优形状的自动计算法 235

19.1概述 235

19.2最优形状设计法的概要 236

19.3按电荷模拟法的计算1：以形状（轮廓点）的修正为中心的方法 238

19.4按电荷模拟法的计算2：以假想电荷的修正为中心的方法 241

19.5按场域分割法计算 243

附录 246

附录1在电荷模拟法中所使用的假想电荷（图5.2）的电位、电场的公式 246

附录2在电荷模拟法中按最小二乘法的方程组 246

附录3第二种完全椭圆积分Ｅ（k）按算术几何平均法的计算 246

附录4由一般的三维场中的环状电荷的1个分量λkcosk？在P点（r,θ,z）所产生的电场的公式 246

附录5圆环函数Qk-1／2（Y）的数值计算法 246

附录6三角形（四角形）分割的表面电荷法 246

附录7旋转对称场的电荷模拟法的计算程序文献 279

跋 286