전기장 3

[Python][Physics]#23 전기장의 시공간 변화를 모델링하는 편미분 방정식(시각화)

수식: 1. 이 식의 의미와 목적: ∇²𝐸 - μ₀ϵ₀(∂²𝐸/∂t²) = 0은 맥스웰의 방정식 중 하나로, 전자기학의 중요한 개념을 나타냅니다. 이 식은 전자기장의 공간적인 변화와 시간적인 변화 간의 관계를 설명하고, 전자기장의 동적인 특성을 나타내는 방정식입니다. 우선, 식 ∇²𝐸 - μ₀ϵ₀(∂²𝐸/∂t²) = 0에서 ∇²𝐸는 전자기장의 공간적인 변화를 측정하는 라플라시안(Laplacian) 연산자입니다. 이 연산자를 이용하여 전자기장의 공간적인 변화에 대한 미분을 계산합니다. 그리고 ∂²𝐸/∂t²는 시간에 대한 전자기장의 두 번째 도함수로, 전자기장의 시간적인 변화율을 측정합니다. 이 식을 통해 전자기장이 시간에 따라 어떻게 변화하는지를 나타낼 수 있습니다. 따라서 식 ∇²𝐸 - μ₀ϵ₀(∂²𝐸/..

[Python][Physics] 2023.05.14

[Python][Physics]#05 벡터 필드 전기장(Electric Field, E)에 대한 라플라시안(Laplacian) 연산자 계산(시각화)

수식: 이 식은 벡터 필드인 전기장(Electric Field, E)에 대한 라플라시안(Laplacian) 연산자를 나타냅니다. 라플라시안 연산자는 스칼라와 벡터 필드에 적용할 수 있는 두 번째 차 도함수를 표현하는데 사용되며, 일반적으로 공간적인 변화에 따른 중요한 물리량의 변화를 나타냅니다. 이 식은 다음과 같은 구성 요소로 이루어져 있습니다. 1. 이식이 나타내는 것: 전기장(E)에 대한 라플라시안 연산자(Δ²E)를 계산합니다. 이 연산자는 전기장의 공간적인 변화를 설명하는 데 도움이 됩니다. 2. 목적: 라플라시안 연산자는 여러 분야에서 물리량의 변화를 분석하는 데 사용됩니다. 전기장의 경우, 라플라시안 연산자를 사용하여 전기장의 국지적인 변화를 분석하거나 전기장의 안정성, 불균일성 등을 평가할 ..

[Python][Physics] 2023.05.04

[Python][Physics]#02 전기장 벡터의 3차원(시각화)

해당 파이썬 코드는 전하 크기와 위치에 따라 발생하는 전기장 벡터를 3차원으로 시각화하는 것입니다. 예시 코드에서는 주어진 전기장 벡터 함수를 이용하여 그리드를 생성하고, 그리드 상의 각 점에서의 전기장 벡터를 계산하여 3D 그래프로 표현합니다. 따라서 코드 실행 결과로는 전기장 벡터의 방향과 크기를 보여주는 3D 그래프가 생성됩니다. 수식: code: import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D # 전하 크기와 거리 설정 q = 1 A = 1 # 전기장 함수 def E(x, y, z): r = np.sqrt(x**2 + y**2 + z**2) Ex = q*(1/r**2)*(x/r) Ey..

[Python][Physics] 2023.05.04