静電ポテンシャルの数値計算例(Java)

プログラムソース　（二つの正電荷と負電荷がある場合）

import java.io.*;

class potential1
{
        public static void main()
        {
                int i,j,k;
                double U[][]=new double[50][50];

                for(i=0;i<50;i++) 
                {
                        for(j=0;j<50;j++) 
                        {
                                U[i][j]=0;
                        }
                }

                U[25][16]=100.0;
                U[25][32]=-100.0;

                for(k=0;k<=10000;k++) 
                {
                        for(i=1;i<(50-1);i++) 
                        {
                                for(j=1;j<(50-1);j++) 
                                {
                                        if(!(i==25 && (j==16 || j==32))) 
                                        {
                                                U[i][j]=0.25*(U[i+1][j]+U[i-1][j]+U[i][j+1]+U[i][j-1]);
                                        }
                                }
                        }
                }

                try
                {
                        FileWriter fw=new FileWriter("output.data");

                        for(i=0;i<50;i++) 
                        {
                                for(j=0;j<50;j++) 
                                {
                                        fw.write( + i + " " + j + " " + U[i][j] + "\n");
                                }
                                fw.write("\n");
                        }

                        fw.close();
                }
                catch(Exception e)
                {
                        System.out.println(e);
                }

        }
}

GNUPLOT出力結果

プログラムソース　（コンデンサーがある場合）

import java.io.*;

class potential2
{
        public static void main()
        {
                int i,j,k;
                double U[][]=new double[50][50];

                for(i=0;i<50;i++) 
                {
                        for(j=0;j<50;j++) 
                        {
                                U[i][j]=0;
                        }
                }

                for(i=15;i<=35;i++) 
                {
                        U[i][15]=100.0;
                        U[i][35]=-100.0;                
                }

                for(k=0;k<=10000;k++) 
                {
                        for(i=1;i<(50-1);i++) 
                        {
                                for(j=1;j<(50-1);j++) 
                                {
                                        if(!(i>=15 && i<=35 && (j==15 || j==35))) 
                                        {
                                                U[i][j]=0.25*(U[i+1][j]+U[i-1][j]+U[i][j+1]+U[i][j-1]);
                                        }
                                }
                        }
                }

                try
                {
                        FileWriter fw=new FileWriter("output.data");

                        for(i=0;i<50;i++) 
                        {
                                for(j=0;j<50;j++) 
                                {
                                        fw.write( + i + " " + j + " " + U[i][j] + "\n");
                                }
                                fw.write("\n");
                        }

                        fw.close();
                }
                catch(Exception e)
                {
                        System.out.println(e);
                }

        }
}

GNUPLOTでの出力結果