基于直线段且具有高阶收敛性的毕奥-萨伐尔线积分计算
计算物理
2021-09-01 v3 等离子体物理
摘要
计算载流细丝线圈所产生的磁场的一种常用方法是将线圈近似为一系列直线段。每一直线段的毕奥-萨伐尔场有解析表达式。然而，若直线段的端点取在线圈上，则毕奥-萨伐尔计算精度通常仅关于端点数量二阶收敛。我们提出一种简单修正：将每个端点沿外法线方向偏离线圈，偏移量正比于局部曲率。经此修正，毕奥-萨伐尔精度提升至四阶，且在给定离散点数目下数值误差大幅降低。
引用
@article{arxiv.2105.12522,
title = {Computation of the Biot-Savart line integral with higher-order convergence using straight segments},
author = {Nick McGreivy and Caoxiang Zhu and Lee Gunderson and Stuart R. Hudson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12522},
year = {2021}
}