Datei:VFPt magnet B currents.svg
Originaldatei (SVG-Datei, Basisgröße: 400 × 300 Pixel, Dateigröße: 35 KB)
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Beschreibung
BeschreibungVFPt magnet B currents.svg |
English: Magnetic B-field inside and outside of a cylindrical bar magnet. The field is accurately computed with a magnetic current model, where atomic currents add up to an effective current around the magnet (dot symbols for current out of the image plane, cross symbols for current into image plane). Discrete field lines are drawn. |
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Datum | |||
Quelle | Eigenes Werk | ||
Urheber | Geek3 | ||
Andere Versionen | without electric current symbols | ||
SVG‑Erstellung InfoField | Dieser Plot wurde mit VectorFieldPlot erstellt.
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Quelltext InfoField | Python code# paste this code at the end of VectorFieldPlot 1.4
import scipy.optimize as op
M = 1.0 # magnetic moment
r = 0.65; l = 1.2
n = 10
fieldB = Field({'coils':[[0, 0, 0, r, l, M/(r**2*pi)]]})
fieldH = Field({'charged_discs':[[-l, -r, -l, r, -0.5*M/l],
[ l, -r, l, r, 0.5*M/l]]})
inside = lambda p: -min(1-fabs(p[0]/l), 1-fabs(p[1]/r))
outside = lambda p: min(1-fabs(p[0]/l), 1-fabs(p[1]/r))
for field in ['B', 'H']:
fname = 'VFPt_magnet_' + field + {'H':'_charges', 'B':'_currents'}[field]
doc = FieldplotDocument(fname, width=400, height=300, commons=True)
for i in range(n):
r_rel = 2 * (0.5 + i) / n - 1
y0 = r * (r_rel + 0.16 * (r_rel - r_rel**3))
p0 = sc.array([l, y0])
line1 = FieldLine(fieldB, p0*(1+1e-9), directions='forward',
maxr=1e4, maxn=1e4, stop_funcs=2*[outside])
doc.draw_line(line1, arrows_style={})
# B-field inside magnet
line2 = FieldLine(fieldB, p0*(1-1e-9), directions='backward',
stop_funcs=2*[inside])
if field == 'B':
doc.draw_line(line2, arrows_style={})
# H-field inside magnet
line3 = FieldLine(fieldH, p0*(1-1e-9), directions='forward',
stop_funcs=2*[inside])
if field == 'H':
doc.draw_line(line3, arrows_style={
'min_arrows':0, 'dist':0.6, 'max_arrows':2})
p1 = line3.nodes[-1]['p'] # where lines leave the magnet on the side
if fabs(p1[1]) >= r * (1-1e-8):
p1[1] = copysign(max(r, fabs(p1[1])), p1[1])
line4 = FieldLine(fieldH, p1, directions='forward',
stop_funcs=2*[outside])
doc.draw_line(line4, arrows_style={'max_arrows':2})
p2 = line4.nodes[-1]['p'] # where lines re-enter the magnet
line5 = FieldLine(fieldH, p2, directions='forward',
stop_funcs=2*[inside])
if field == 'H':
doc.draw_line(line5, arrows_style={
'min_arrows':0, 'dist':0.6, 'max_arrows':2})
line6 = FieldLine(fieldB, p1*(1-1e-9), directions='backward',
stop_funcs=2*[inside])
if field == 'B':
doc.draw_line(line6, arrows_style={})
doc.draw_magnets(fieldB)
if field == 'H':
m = 8
mon = []
for i in range(m):
mon.append([-l, r * ((i+0.5)/m*2-1), -1])
mon.append([l, r * ((i+0.5)/m*2-1), 1])
fieldCharges = Field({'monopoles':mon})
doc.draw_charges(fieldCharges, scale='{:.8f}'.format(r/m/(15./doc.unit)))
else:
m = 15
rings = []
for i in range(m):
rings.append([l * ((i+0.5)/m*2-1), 0, 0, r, 1])
fieldRings = Field({'ringcurrents':rings})
doc.draw_currents(fieldRings, scale='{:.8f}'.format(l/m/(15./doc.unit)))
# postprocessing: strip text and add opacity
for el in doc.svg.iter():
if el.tag.endswith('g'):
if el.get('id') != None and 'magnet' in el.get('id'):
el.set('opacity', '0.4')
if el.tag.endswith('text'):
el.getparent().remove(el)
if el.tag.endswith('circle'):
style = el.get('style')
if style != None:
el.set('style', style.replace('#0000ff', '#00cc00'))
doc.write()
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aktuell | 22:00, 7. Mai 2017 | 400 × 300 (35 KB) | Geek3 | User created page with UploadWizard |
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Kurztitel | VFPt_magnet_B_currents |
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Bildtitel | VFPt_magnet_B_currents
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