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