4 練習問題

4.1 ポテンシャルの計算

図1のポテンシャル分布を求めるプログラムを作成せよ。ただし、詳 細な寸法は、図8の通りとする。

図 8: 練習問題の境界条件とポテンシャル

4.2 ヒント

途中まで作成したソースプログラムを/tmp/5e/laplace_hint.cに置いておく。プログラム 作成の手がかりがつかめない者は、これを完成させよ。

このヒントのプログラムの変数は、次のように使われている。

u[i][j]

    i,j番目の格子点のポテンシャルを入れる配列

x[i][j],y[i][j]

    i,j番目の格子点の座標を入れる配列

flag[i][j]

    i,j番目の格子点が、内部電極内ならば1、それ以外1となるフ ラグ

iteration

    ガウス・ザイデル法での最大計算回数。

nlat

    x方向とy方向の分割数。問題が正方形領域なので、同一としている。

また、使われている関数の動作は以下の通りである。

initialize

    ポテンシャルとフラグの値をゼロに初期化する。

set_cordinate

    格子点の座標を設定する。

set_boundary_wall_pot

    外部境界の格子点のポテンシャルを 0、フラグを1に設定する。

set_circle

    電極内部の格子点のポテンシャルを設定する。さらにその フラグを1に設定する。

plot_3d

    結果を3次元グラフに表示する。

ホームページ: Yamamoto's laboratory
著者: 山本昌志