高离散化矩法计算立方体和空心圆柱的电容
经典物理
2026-05-26 v4
摘要
本文采用矩法 (MOM) 计算立方体和空心圆柱的电容。对于立方体，每个面被划分为最多 600x600 个子区域。通过充分利用子区域之间的几何对称性并引入并行计算，显著节省了计算资源。我们的结果表明，立方体的计算电容随子区域数量的增加首先增加后再减小。当每个面被划分为 90x90 个子区域时，单位立方体（边长为 1 m）的电容达到最大参考值 73.519014 pF。这表明，仅靠无限增加子区域数量无法实现更高的准确度。随后，该方法被应用于计算空心圆柱的电容。结果与基于 Lekner 理论公式和 Cavendish 实验值的数值解进行比较，三者结果良好一致。
引用
@article{arxiv.2505.13148,
title = {High-Discretization Method of Moments for Capacitance Calculation: A Cube and a Hollow Cylinder},
author = {Haiyong Gu and Liyuan Huang and Peide Yang and Tianshu Luo and Han Dong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.13148},
year = {2026}
}