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环形电流回路的磁场计算:基于 Biot-Savart 定律的 MATLAB 实现

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简介:
本研究利用Biot-Savart定律在MATLAB中开发了一套算法,用于精确计算环形电流产生的磁场分布。通过该实现,可以深入分析和可视化电磁学中的关键现象。 示例展示了如何应用通用(语言无关)迭代原则来计算3D空间中点的(X,Y,Z)坐标网格上条目的向量场分量Bx,By,Bz。一旦理解了这个原理,便可以轻松地在球面或其他类型的坐标系内进行类似计算,并转换回笛卡尔坐标以绘制结果。 该示例中的字段是在一个10x10x10的网格中计算得出的,且currentloop本身另外由30个点组成。必须为网格中的每个条目执行迭代操作,这通常需要几分钟的时间来完成。 在进度显示方面,整个过程会在命令行以百分比的形式展示进度情况。我在C++中的实现仅需0.008秒即可在同一台机器上完成相同的操作。

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  • Biot-Savart MATLAB
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    本研究利用Biot-Savart定律在MATLAB中开发了一套算法,用于精确计算环形电流产生的磁场分布。通过该实现,可以深入分析和可视化电磁学中的关键现象。 示例展示了如何应用通用(语言无关)迭代原则来计算3D空间中点的(X,Y,Z)坐标网格上条目的向量场分量Bx,By,Bz。一旦理解了这个原理,便可以轻松地在球面或其他类型的坐标系内进行类似计算,并转换回笛卡尔坐标以绘制结果。 该示例中的字段是在一个10x10x10的网格中计算得出的,且currentloop本身另外由30个点组成。必须为网格中的每个条目执行迭代操作,这通常需要几分钟的时间来完成。 在进度显示方面,整个过程会在命令行以百分比的形式展示进度情况。我在C++中的实现仅需0.008秒即可在同一台机器上完成相同的操作。
  • Biot-Savart分析:二维境下Matlab
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    本文利用Biot-Savart定律探讨了圆形电流回路在二维空间中的磁场分布,并采用MATLAB进行数值模拟,为电磁场理论提供了一种有效的计算方法。 我使用 Biot-Savart 定律评估了圆形回路的磁场。该循环位于垂直于计算域平面的平面上。所有单位都是任意的。最后,通过等高线映射展示了磁场分布。
  • 利用Biot-Savart模拟并附带Matlab代码
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    本项目通过Biot-Savart定律精确计算和绘制了电流回路产生的磁场分布,并提供了详细的MATLAB代码以供学习与应用。 版本:MATLAB 2019a 领域:物理应用 内容:基于 Biot-Savart 定律模拟沿螺旋(螺线管或环形)电流回路的磁场,并附有 MATLAB 代码。 适合人群:本科、硕士等教学研究使用。
  • Biot-Savart利用有限元法有限长直导线三维——MATLAB
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    本研究采用MATLAB软件,结合Biot-Savart定律和有限元方法,精确模拟并计算了有限长度直线电流周围的三维磁场分布。 有限长度的导线被划分为许多小段,并将每一段产生的磁场相加以得到整个导线在三维空间中的总磁场。最后通过颤动图来可视化矢量流。
  • 利用毕奥-萨伐尔产生毕奥-萨伐尔分析方
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    本研究运用毕奥-萨伐尔定律探讨并详细计算了由方形电流回路所产生的磁场分布,深入分析其磁场特性。 磁场计算是在垂直于线圈平面的二维平面上进行的。
  • 椭圆积分线圈分析:利用 Biot-Savart 法对及 Helmholtz 线圈数值研究-mat...
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    本文采用Biot-Savart定律和椭圆积分方法,进行电流回路尤其是Helmholtz线圈产生的磁场数值分析,为圆形线圈电磁场的研究提供精确计算工具。 这些文件通过使用椭圆积分对 Biot-Savart 法则进行数值评估,为 N 匝电流回路和两个间隔回路的亥姆霍兹线圈阵列提供了准确的磁场图。
  • Biot-Savart 性工具箱:性数值积分 Matlab 开发
    优质
    Bio-Savart磁性工具箱是一款专为Matlab设计的软件包,用于执行基于Bio-Savart定律的复杂磁场计算和模拟。 BSmag Toolbox 是一个用于在 Matlab 中对 Biot-Savart 定律进行数值积分的工具箱。它提供了一个简单的解决方案来计算任意 3D 载流灯丝在静磁近似中产生的磁通密度。该代码已记录并经过验证。 使用方法是将“BSmag Core”文件夹添加到路径中,然后运行其中的一个示例脚本。如果您使用此工具箱,请发送带有引用的消息告知作者,这样您的名字可以被加入到用户列表中。 参考文献如下: [Queval2015] L. Quéval,“BSmag 工具箱用户手册”,技术报告,杜塞尔多夫应用科学大学电气工程系,德国杜塞尔多夫, 2015年4月。
  • MATLAB周围仿真
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    本研究利用MATLAB软件对电流环产生的磁场进行仿真分析,探讨不同条件下磁场分布特征及其变化规律。 基于MATLAB的电流环周围磁场仿真研究了在不同条件下电流环产生的磁场分布情况,并通过仿真验证了理论分析的准确性。该仿真有助于深入理解电磁场的基本原理及其工程应用,为相关领域的研究提供了有力支持。
  • 产生.zip___MATLAB仿真_分析_matlab
    优质
    本资源探讨了环形电流产生的磁场,并通过MATLAB进行仿真分析。适用于学习和研究电磁场与磁场特性。包含详细的理论说明及代码实现。 使用MATLAB编程来仿真模拟环形电流产生的磁场和电场。
  • 方法比较研究(2009年)
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    本论文发表于2009年,探讨并对比了多种用于计算环形电流产生的磁场的方法,分析其适用范围与精确度。 基于电动力学的数学表述,本段落详细求解了圆形和矩形电流环在任意一点产生的矢势和磁感应强度,并提供了计算平面内任何形状电流环在任一点产生磁场的方法。文章还对不同的计算方法进行了比较与讨论。