1. 二维泊松方程的差分格式 有限差分法(Finite Differential Method)是基于差分原理的一种 数值计算法。其基本思想:将场域离散为许多小网格,应用差分原理,将 求解连续函数 的泊松方程的问题转换为求解网格节点上 的差分方程组 的问题。 通常将场域分成足够小的正方形网格, 网格线之间的距离为h,节点0,1,2,3,4上 的电位分别用 和 表示。 二维静电场边值问题: 3.7 有 限 差 分 法(8) (4) 将 和 分别代入式(3),得 同理 (5) 由(4)(5 ) 由(4)+(5 ) (6) (7) (9) 将式(7)、(9)代入式(1),得到泊松方程的五点差分格式 当场域中 ,得到拉普拉斯方程的五点差分格式2. 边界条件的离散化处理 第二类边界条件 边界线与网格线相重合的差分格式 : 对称边界条件 若场域离散为矩形网格, 差分格式为 : 第一类边界条件 给边界离散节点直接赋已知电位值。 介质分界面衔接条件的差分格式 合理减小计算场域,差分格式为 其中 1 2 边界条件的离散化处理3. 差分方程组的求解方法 高斯赛德尔迭代法 式中 : 迭代顺序可按先行后列,或