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「Mathematicaによる電磁界シミュレーション入門」

の全プログラムリスト(Mathematicaファイル)です

正誤表はこちらです



「Mathematicaによる電磁界シミュレーション入門」
<計算電気・電子工学シリーズ2>

依田 潔/著
A5判・176頁
C3354

有限要素法・積分方程式法等の場の解法に関する具体的な例題を通して、数値計算・数式処理等ができる便利なソフト「Mathematica」の使い方やその有効性をわかりやすく解説した入門書です。 本書を読みながらMathematicaで書かれたコードを実際に走らせて計算を実行すれば、いつのまにか読者はMathematicaの使い方と場の解法の考え方を同時に習得できるはずです。

  • 読者対象 電気・電子系の学生及び技術者・研究者
  • 著者紹介 三菱電機(株)先端技術総合研究所 工博
  • 分野 電気・電子・情報





    プログラムファイルダウンロード
    (含む全リスト):ファイル名[command.ma]:68k


     注!!ご自分のハードディスクにMathematicaをインストールされている方はダウンロードと同時にMathematica本体が起動してファイルの中身が表示される場合があります.その場合[file]-[save as]で,ご自分のハードディスクに新規セーブしてご利用下さい.
     もしくはリンクを右クリックして「名前を付けて保存」を選んで下さい.


     MacintoshまたはUNIXマシンで利用する場合は,ダウンロードしたファイルをMathematicaで開いて,すべてのcellをコピーして,新規Mathematica fileにこれらをペーストしてから再度保存して下さい.この手続きを忘れるとグラフィックが正しく表示されないことがあります.なお、Windows マシンの場合、この問題は生じません.


     「なお,各セクションのプログラムは単独で動くようになっている.逆に言えば,セクションごとに Mathematica を再起動して実行させることを前提にしているので,複数のセクションのプログラムを連続して実行させると正しい答えが計算されないことがあるので注意して欲しい.」(前書きより再掲)



     ※※※本書第2章56頁に掲載の「節点番号のリストを自動生成するパッケージ」はここからもダウンロードできます.ご利用下さい.
     なお、リンク先に、Mathematica version 3 用のパッケージは別のところにあると書かれて、さらにリンクが張られていますが、その再リンク先には Windows 用 zip ファイルとUNIX用 tar ファイルのみが置かれています.
     Macintosh では Mathematica version2.2 用のパッケージが version 3 でもそのまま使えますので、ご注意ください.  56頁ではMac で利用する場合を説明しています.Windows またはUNIX 計算機の場合は、パスの切り方などが異なりますので、パッケージ付属の README.TXTファイルを必ず読んで下さい.  $Path でデフォルトのパス設定が見えますから、これを参考にすればパスの追加は容易です.
     また、version 2.2 用とversion 3 用の拡張グラフィクスファイルのフォルダ名が違いますので、両方を使う方はご注意ください.


    # Macintosh では以下の手順が必要です.

    1. EGPACKS.HQXをダウンロードする.
    2. 解凍すると、TWJ_Packeges というフォルダができるので、これをMacintosh HD へ移動する.
    3. Mathematica/SystemFiles/Libraries の中にある MathLinkLibrary をコピーして から、機能拡張に入れる.エリアスではなくて、複製してから移動後、もとの名前にもどす(「のコピー」部分を消す).これは、PowerMac で必要な作業です.
    4. あとは、当方の本で説明された通りでOK.

     なお、注意することとして、メモリが足りないと delaunay バイナリが起動しません.デフォルトで、1MBに設定されています.必ず、空きメモリをこれ以上にしてください.正しく起動したかどうかは、画面の右上すみをクリックすると現在起動中のアプリケーション名が出ます.Needs[Extend......] を実行後、右上すみに delaunay というアプリケーション名が出ないときは、起動できなかったことになりますから、空きメモリをチェックしてください.memory が足りないとかのエラメッセージが出たはずです.また、上記3を忘れてもうまくいかないはずです(TWJ_Packeges内のREADME に書かれています).


    # Windows で Mathematica version 3で使う場合は、以下の手順です.

    1. 再リンク先からExtendGraphics30.zipをダウンロードする.
    2. 解凍すると、ExtendGraphics というフォルダができるので、これを
        C:\Program Files\Wolfram Research\Mathematica\4.0\AddOns\Applications\
      へ移動する.
    3. Mathematica notebook 内で
        AppendTo[$Path, C:\Program Files\Wolfram Research\Mathematica\4.0\AddOns\Applications\ExtendGraphics]
      をタイプする.

     なお、自分でパスをタイプすると大抵間違うので、$Path とタイプしてデフォルトパス設定を表示し、途中までのパスをコピーすることをお薦めします.なお、Mathematica のインストールディレクトリがD の場合は、もちろん D: \... です.


    ほとんどの読者のみなさんは、上記2つのいずれかの環境で利用されると思います.これ以外の環境の場合はダウンロード先の readme を読んでください.



     開発元のWolfram Research Inc.のフロントページは
    http://www.wolfram.com
    です.上記「節点番号のリストを自動生成するパッケージ」の他にもいろいろなパッケージが取り揃えてあります.ご利用下さい.

     ※※※甲南大学理学部経営理学科松本(茂)研究室による「Mathematicaユーザー会ホームページ」です.充実したリンクが楽しめます.

     その他にも有用なMathematicaのサイトが有りましたら自薦・他薦を問わずお知らせ下さい.このページにリンクさせて頂きたいと思います.

    MathematicaはWolfram Research, Inc.の登録商標です
    上記アイコンはWolfram Research, Inc.によるものです


    第1版第1刷の正誤表(第1版第2刷では修正済です)
    場所誤(※印は追加)
    22頁3行目Plot-GradientFieldPlotGradientField
    45頁下10行目V[i]v[i]
    100頁16行下5行目磁束密度磁束密度 [T]
    104頁※式(3.5) の後に以下を挿入「なお、3.2.1 で述べたように式(3.4) の積分は電荷が存在する導体表面(この 場合はxy平面)で行うことに注意しよう.」
    109頁下3行目電荷密度表面電荷密度
    110頁2行目電荷密度 [c/m2]表面電荷密度 [C/m2]
    110頁下11行目電荷分布表面電荷分布
    111頁6行目0.05 width/2
    116頁下4行目磁化密度磁荷密度
    117頁3行目磁荷密度表面磁荷密度
    117頁5行目y方向、紙面にy方向、および紙面に
    117頁6行目面積分磁性体の表面における面積分
    117頁6行目磁荷密度表面磁荷密度
    123頁1行目磁荷密度表面磁荷密度
    123頁7行目磁荷密度である.磁荷密度表面磁荷密度である.表面磁荷密度
    123頁8行目[Wb/m3]または[T/m][Wb/m2]または[T]
    123頁下3行目磁荷密度表面磁荷密度
    123頁下1行目x0=y0=1x0=y0=1 [m]
    125頁2行目磁荷密度表面磁荷密度
    125頁8行目磁化磁荷
    128頁5行目磁荷密度表面磁荷密度
    129頁1行目磁荷密度表面磁荷密度
    129頁下6行目磁荷密度表面磁荷密度
    131頁式(3.38)∇(∇ A + ∇(∇・A +
    131頁式(3.39)∇A∇・A
    133頁下8行目5分割分割数 n=5
    133頁下1行目※文末に以下を追加「式(3.51)右辺の2d は2h/n である.」
    151頁5行目同様なような同様の
    157頁11〜13行目※以下の文と差し替える「また、国内には電子メールリストをベースにしたMathematica Q&Aがある.参加希望者は http://www.hs.konan-u.ac.jp/math/Mathematica/ で登録できる.」
    161〜162頁文献番号 1), 2), ...[1], [2], ...
    162頁 文献 22)ComputingwithComputing with







    詳細目次
    第1章 Mathematicaについて
    1.1 どんな計算機で動くか
    1.2 Mathematicaの特徴
    1.2.1 長所
    1.2.2 短所
    1.2.3 Maple,Macsymaとの比較
    1.3 コマンドを紹介する
    1.3.1 ベクトル・行列処理機能
    1.3.2 関数プログラミング
    1.3.3 グラフ処理
    1.3.4 リスト処理用の関数
    1.4 コーディングのこつ
    1.4.1 数値計算を高速化する
    1.4.2 記号計算を高速化する
    1.4.3 メモリを節約する
    1.5 コンパイルによる数値計算の高速化
    第2章 有限要素法入門
    2.1 静電界解析
    2.1.1 汎関数
    2.1.2 計算例−同軸ケーブル
    2.1.3 計算の改良
    2.1.4 計算のさらなる改良
    2.1.5 分割数を任意とした場合
    2.1.6 分割数の増加
    2.1.7 正方形断面の電極の場合
    2.2 静磁界解析
    2.2.1 汎関数
    2.2.2 計算例−導線の作る磁界
    第3章 積分方程式入門
    3.1 考え方
    3.2 表面電荷法による静電界解析
    3.2.1 電位の積分型表現
    3.2.2 計算例−導体シート
    3.2.3 コードの改良
    3.3 表面磁荷法による静磁界解析
    3.3.1 電流と磁性体が存在する空間の磁界の考え方
    3.3.2 磁界の積分型表現
    3.3.3 磁性体表面における積分方程式
    3.3.4 離散化と例題
    3.3.5 任意長,任意分割への拡張
    3.4 モーメント法によるアンテナ解析
    3.4.1 線状アンテナと定式化
    3.4.2 離散化と計算例(5分割モデル)
    3.4.3 任意分割への拡張
    第4章 記号演算による最適化入門
    4.1 記号演算による形状の最適化有限要素モデル
    4.1.1 同軸ケーブルの容量
    4.1.2 記号演算による静電エネルギーの計算
    4.1.3 外部導体半径を求める
    4.2 近似代数による最適化
    4.2.1 近似代数による行列方程式の解法
    4.2.2 有限要素モデルの記号演算型近似解法
    第5章 Mathematicaに関する雑多な情報
    5.1 Internet上の情報
    5.2 単行本
    5.3 雑誌
    5.4 ベータテスタ
    5.5 Mathematicaを利用した論文送付による特典
    5.6 Mathematicaの価格
    参考文献
    索引



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    アップデート:2009/04/08

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