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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
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 MBastieK Verfasst am: 01. Aug 2023 15:14 Titel: Algorithmus für Strom-Leiter-Simulation |
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Hallo!
Ich suche einen Algorithmus, der einen Strom-Leiter simuliert.
D.h. einen Algorithmus, bei dem der Leiter in viele örtliche hintereinander-liegende Untereinheiten aufgeteilt ist, in denen jeweils die Elektronendichte und deren Bewegung berechnet wird, abhängig durch die Daten der 2 anliegenden Untereinheiten.
Damit sollte man z.B. das Verhalten einer Lecher-Leitung simulieren können, oder z.B. die Elektronen-Bewegung bzw. der Ausgleich von Leiter-Teilen mit unterschiedlicher Elektronen-Dichte.
Der Algorithmus (d.h. die Berechung der einzelnen Untereinheiten) soll multi-processing-fähig sein, da er mit CUDA-C++ umgesetzt werden soll.
Ich suche hier in einer möglichen Diskussion keinen Code, keinen Pseudo-Code oder ähnliches informatisches, sondern eher ein Denk- oder Vorstellungs-Prinzip.
In einem möglichen Artikel, der hier verlinkt wird, kann natürlich alles beinhaltet sein. Kennt jemand so eine Informations-Quelle oder einen Such-Begriff bezüglich einer Simulation eines Strom-Leiters?
Nachtrag:
Der Informations-Austausch von von einer Untereinheit zur nächst anliegenden soll mit Lichtgeschwindigkeit bzw. der (parametrisierbaren) kausal maximalen Geschwindigkeit in der Simulation stattfinden (bzw. thematisch abdecken). Simulation halt.
Meine anfänglichen Versuche realisierte ich über eine Elektronen-Diche pro Untereinheit, die sich dann mit der benachbarten ausgleichte. Später fügte ich ankommende elektrische Felder hinzu, die den Elektronen-Austausch zweier benachbarter Untereinheiten mit beeinflusste. Das Ergebniss entsprach aber nicht der Erfahrung, die man hat, wenn man z.B. einen Lichtschalter betätigt. D.h. die Informations- oder Wirk-Geschwindigkeit war viel zu langsam im Vergleich zur Erfahrung.
Ein simulierter Draht soll bei mir ungefähr aus 64'000 bis 256'000 hintereinanderliegenden Untereinheiten bestehen.
Einzelne Elektronen sollen nicht simuliert werden, sondern nur Leiter-Untereinheiten mit je einer Elektronen-Anzahl-Variable. D.h. der Simulations-Grad ist nicht so hoch.
Hier eine genauere Beschreibung meines Ansatzes: Link
Grüsse
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Intelligenz ist die Fähigkeit der (temporären) Anpassung.
Zuletzt bearbeitet von MBastieK am 04. Aug 2023 13:28, insgesamt 8-mal bearbeitet |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
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| Kurt Verfasst am: 01. Aug 2023 16:32 Titel: Re: Algorithmus für Strom-Leiter-Simulation |
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| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | Hallo!
Ich suche einen Algorithmus, der einen Strom-Leiter simuliert.
D.h. einen Algorithmus, bei dem der Leiter in viele örtliche hintereinander-liegende Untereinheiten aufgeteilt ist, in denen jeweils die Elektronendichte und deren Bewegung berechnet wird, abhängig durch die Daten der 2 anliegenden Untereinheiten.
Damit sollte man z.B. das Verhalten einer Lecher-Leitung simulieren können, oder z.B. die Elektronen-Bewegung bzw. der Ausgleich von Leiter-Teilen mit unterschiedlicher Elektronen-Dichte.
Der Algorithmus (d.h. die Berechung der einzelnen Untereinheiten) soll multi-processing-fähig sein, da er mit CUDA-C++ umgesetzt werden soll.
Ich suche hier in einer möglichen Diskussion keinen Code, keinen Pseudo-Code oder ähnliches informatisches, sondern eher ein Denk- oder Vorstellungs-Prinzip.
In einem möglichen Artikel, der hier verlinkt wird, kann natürlich alles beinhaltet sein. Kennt jemand so eine Informations-Quelle oder einen Such-Begriff bezüglich einer Simulation eines Strom-Leiters?
Grüsse |
Vorstellen könnte ich mir dieses:
Nimm eine Sinusschwingung bestimmter Frequenz, teile diese in lauter 1° Schritte/Teíle auf, lege sie auf die Leitung, eine Leitung mit Rückführung um Generator, dann hast du 360 Zustände/Teile pro Sinusschwingung.
Diese Teile, deren Spannungszustand setzt du um in longitudinale Bewegung um den Leiter in Richtung Senke.
Die dabei beeinflussten Elektronen sind dann der Zeiger für die Wirkung die dein Signal ausserhalb des Leiters vollführt (Skineffekt) .
Zu beachten ist, dass die Wirkungen sich mit LG ausbreiten, der Leiter einen Widerstand darstellt/entgegensetzt (Induktion) und damit die Weiterleitgeschwindigkeit herabsetzt ("Verkürzungsfaktor")
Somit kannst du für jeden Leiterteil die momentane Bewegung der Elektronen, sie bleiben im Mittel da wo sie sind (bei WS), die Wirkungen deiner Quelle aber nicht. Sie breiten sich longitudinal auf dem Leiter aus.
Kurt
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
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| MBastieK Verfasst am: 01. Aug 2023 16:50 Titel: |
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@Kurt
Klingt nach einer Emulation, wo man ein konkretes Problem konkret ausprogrammiert.
Ich suche aber nach einer Simulation, die man dann auch auf andere Anwendungs-Beispiele anwenden kann, die vorher nicht erdacht waren. Simulation halt.
Grüsse
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18098
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| TomS Verfasst am: 01. Aug 2023 16:52 Titel: |
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Fang' doch mal einfach an und simuliere so etwas wie das Drude-Modell:
https://de.wikipedia.org/wiki/Drude-Theorie
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
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| MBastieK Verfasst am: 01. Aug 2023 16:55 Titel: |
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Das klingt nach etwas. Danke.
Grüsse
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
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| MBastieK Verfasst am: 02. Aug 2023 14:24 Titel: |
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Hallo!
Ich muss zugeben, dass der Simulations-Grad nicht so hoch sein soll oder muss. Einzelne Elektronen sollen z.B. nicht simuliert werden.
Wichtig ist mir, dass der Leiter längs in viele Untereinheiten aufgeteilt werden soll, sodass über die Grenzen der Lichtgeschwindigkeit der Stromfluss oder das Verhalten an einer Stelle des Leiters eine andere weit entfernte Stelle nicht direkt beinflusst, sondern dass der Stromfluss oder das Verhalten sich Schritt für Schritt (über die Lichtgeschwindigkeit retardiert) über die Untereinheiten fortpflanzt (bzw. durch die Umstände entwickelt).
Der Widerstand bzw. das Widerstands-Verhalten soll oder muss auch nicht simuliert werden, sondern kann oder soll über einen einfachen Parameter realisiert werden. D.h. der Leiter kann anfänglich auch superleitend sein.
Vielleicht versuche ich es aber auch über Software wie LTSpice oder ähnliche, wenn dort zusätzliches Verhalten rein-gescripted werden kann.
Grüsse
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
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| TomS Verfasst am: 02. Aug 2023 14:35 Titel: |
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Der Stromfluss hat nichts mit der Lichtgeschwindigkeit zu tun, ledig der Energietransport.
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3403
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| ML Verfasst am: 02. Aug 2023 14:41 Titel: |
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Hallo,
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: |
Vielleicht versuche ich es aber auch über Software wie LTSpice oder ähnliche, wenn dort zusätzliches Verhalten rein-gescripted werden kann.
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In LT-Spice kannst Du eine Doppelleitung mit beliebiger Länge und vorgegebener Leitungsimpedanz nutzen.
Damit ist es u. a. auch möglich, beispielsweise die folgende Fragestellung von Veritasium zu beantworten:
https://www.youtube.com/watch?v=bHIhgxav9LY
Ich habe das Experiment auch mal mit Schülern in einem Experiment nachgprüft. Dazu habe ich Kabellängen von 10m statt 1/2 Ls genutzt und FETs mit einem Gate-Treiber als Schalter.
Viele Grüße
Michael
| Beschreibung: |
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
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| MBastieK Verfasst am: 02. Aug 2023 14:52 Titel: |
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Ja. Ich hatte oder habe in dem bzw. meinem Kontext auch ein Folge-Video aktiv involviert mit Veritasium in meinem Hinterkopf.
https://www.youtube.com/watch?v=O-WCZ8PkrK0
Grüsse
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3403
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| ML Verfasst am: 02. Aug 2023 15:42 Titel: |
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Hallo,
wenn Du Dir die Verhältnisse im Leiter anschauen willst, würde ich zunächst an ein Finite-Elemente-Programm wie ANSYS oder COMSOL denken. LT-Spice wird Dir die Fragen, die im Video auftreten, kaum beantworten.
Dabei würde das leitfähige Material als ein Raum mit einer gewissen Leitfähigkeit modelliert, und die (makroskopischen!) Maxwellgleichungen würden numerisch gelöst. Dabei würden dann Randeffekte (endender Leiter) mit einberechnet.
Wie man zusätzlich noch die Stöße von Elektronen am Atomgitter, an anderen Elektronen usw. modellieren könnte, weiß ich nicht. Ich glaube, das würde sehr aufwendig werden. Man müsste ja dann sowohl einzelne Elektronen verfolgen als auch ihren Ort und ihre Zugehörigkeit zu den verschiedenen Energiebändern (Leitungsband, Valenzband u. ä.) berücksichtigen.
ElectroBOOM ist m. E. keine besonders gute Quelle für Elektrowissen. In den praktischen Belangen kennt er sich aus, aber sobald es in die Theorie geht, irrt er sich im Zweifel.
Viele Grüße
Michael
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 751
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| Kurt Verfasst am: 02. Aug 2023 21:11 Titel: |
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| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | Hallo!
Wichtig ist mir, dass der Leiter längs in viele Untereinheiten aufgeteilt werden soll, sodass über die Grenzen der Lichtgeschwindigkeit der Stromfluss oder das Verhalten an einer Stelle des Leiters eine andere weit entfernte Stelle nicht direkt beinflusst, sondern dass der Stromfluss oder das Verhalten sich Schritt für Schritt (über die Lichtgeschwindigkeit retardiert) über die Untereinheiten fortpflanzt (bzw. durch die Umstände entwickelt).
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Da handelst du dir wohl ein Problem ein.
Wenn du einzelne Abschnitte, die ja letztendlich aufeinander folgen, beeinflusst, dann werden die Nachkommenden automatisch langsamer, das Signal würde also immer langsamer auf der Leitung werden.
Das lässt sich nur vermeiden wenn du ausserhalb des Leiters etwas annimmst, dass immer die gleiche Geschwindigkeit hat.
Das was sich anhäufen darf ist der Gesamtwiderstand der Leitung, aber nicht die Wirkgeschwindigkeit des Signals.
Der "Dude" ist da eine mögliche Methode, jedoch wegen der falschen Annahmen des Verhaltens der Elektronen im Leiter, deren Bewegung, meiner Meinung nach falsch und somit unbrauchbar, führt zu falschen Ergebnissen.
Kurt
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
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| MBastieK Verfasst am: 02. Aug 2023 21:19 Titel: |
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| ML hat Folgendes geschrieben: | | ElectroBOOM ist m. E. keine besonders gute Quelle für Elektrowissen. In den praktischen Belangen kennt er sich aus, aber sobald es in die Theorie geht, irrt er sich im Zweifel. |
Ja, er gibt ja auch zu, dass er eine durchschnittliche Kompetenz hat.
Grüsse
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
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| MBastieK Verfasst am: 02. Aug 2023 23:27 Titel: |
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| ML hat Folgendes geschrieben: | | In LT-Spice kannst Du... |
Kann man in LTSpice scripten, um repetitive und hochzahlige Konstrukte per Script zu erstellen, anstatt per Drag-and-Drop-System?
Grüsse
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3403
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| ML Verfasst am: 02. Aug 2023 23:47 Titel: |
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Hallo,
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | ML hat Folgendes geschrieben: | | In LT-Spice kannst Du... |
Kann man in LTSpice scripten, um repetitive und hochzahlige Konstrukte per Script zu erstellen, anstatt per Drag-and-Drop-System?
Grüsse |
Im Prinzip schon, aber nicht sehr komfortabel. Das läuft dann am Ende darauf hinaus, dass Du Spice-Modelle schreibst und sie importierst.
Hier findest Du einiges zu der Skriptsprache:
https://ngspice.sourceforge.io/tutorials.html
Viele Grüße
Michael
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
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| MBastieK Verfasst am: 02. Aug 2023 23:50 Titel: |
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| ML hat Folgendes geschrieben: | Im Prinzip schon, aber nicht sehr komfortabel. Das läuft dann am Ende darauf hinaus, dass Du Spice-Modelle schreibst und sie importierst.
Hier findest Du einiges zu der Skriptsprache:
https://ngspice.sourceforge.io/tutorials.html |
Danke. Ist das Script-System in der LTSpice Grund-Software integriert, oder muss man sich dies über Plugins oder externe Downloads zusammenbauen?
Grüsse
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
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| MBastieK Verfasst am: 04. Aug 2023 13:23 Titel: |
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Hallo!
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | Ist das Script-System in der LTSpice Grund-Software integriert, oder muss man sich dies über Plugins oder externe Downloads zusammenbauen? |
Wie es aussieht sind LTSpice und NGSpice zwei verschiedene Anwundungen.
Schade, ich dachte, man kann über das Drag-and-Drop-System erfahren, welcher Script-Command zu welchem Drag-and-Drop-Command passt. Und auch so allgemein das System lernen.
Zu meiner Simulation:
In meinem ersten Ansatz hatte ich tausende (2^16) Mikro-Metall-Untereinheiten hintereinander gedacht, die ingsgesamt einen Leiter darstellen sollte. Jede dieser Untereinheit hatte die Eigenschaft Kapazität (quasi Fassungsvermögen) und Ladung, wobei eine Ladung von 0 ein elektrisch ausgeglichenes Metall-Sub-Stück darstellte. Ich gab jeder dieser Untereinheit eine Ladung von 0, um halt einen elektrisch neutralen Leiter zu haben.
Am Anfang dieser Reihe habe ich eine Untereinheit mit hoher Kapazität und hoher Ladung gesetzt (welches als Potential galt) und am Ende eine Untereinheit mit maximaler Kapazität und 0 Ladung, die die Erdung darstellen sollte. Zwei benachbarte Untereinheiten haben über ihre beiden Kapazitäts-Verhältnisse ein Ladungs-Ausgleich durchgeführt, was dann über den gesamten Leiter mit vorangesetzem Potential ein Ladungs-Ausgleich und damit verbundenen Strom hin zur Erdung bewirken sollte.
Später habe ich noch aufaddierte elektrische Felder hinzugefügt, bezüglich Ladungs-Menge pro Untereinheit, um den zu langsamen Ladungs- bzw-. Energie Transport zu beschleunigen.
Dies war mein Ansatz, um mich gedanklich an ein Prinzip ranzuarbeiten, was dem Verhalten eines Stromleiters gleicht oder ähnelt.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | https://de.wikipedia.org/wiki/Drude-Theorie |
Kann man die Drude-Theorie auch als effektive Theorie anwenden, sodass ich das mit meinem Ansatz oder eher meinem Simulations-Grad anwenden kann, ohne einzelne Elektronen zu simulieren?
Grüsse
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3403
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| ML Verfasst am: 05. Aug 2023 11:51 Titel: |
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Hallo,
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: |
Wie es aussieht sind LTSpice und NGSpice zwei verschiedene Anwundungen.
Schade, ich dachte, man kann über das Drag-and-Drop-System erfahren, welcher Script-Command zu welchem Drag-and-Drop-Command passt. Und auch so allgemein das System lernen.
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Komisch. Ich dache, ich hätte Dich darauf hingewiesen, dass es keine komfortable Lösung gibt. Das muss ich doch glatt vergessen haben 
LTSpice basiert auf der Skriptsprache "Spice". Diese wurde an der Universität in Berkley entwickelt. Wenn man in LT-Spice neue Bauelemente importiert, werden letztlich Skripte importiert, die in der Skriptsprache "Spice" geschrieben sind. Inzwischen gibt es nicht mehr nur das "Spice" von der Universität in Berkley, sondern verschiedene "Spices".
NGSpice ist ein aktueller Nachfolger des Berkley-Spice. Wenn Du in LT-Spice skripten willst, brauchst Du diese Sprache, wobei möglicherweise kleine Unterschiede bestehen. Aber im Prinzip brauchst Du, um in LTSpice zu skripten, genau das.
Alternativen:
- Arbeite direkt in NGSpice
- Nutze eine FEM-Simultion, beispielsweise Ansys. Das ist eine geeignete Software, um die zugrundeliegenden DGL zu lösen. (Ich wiederhole gerne, dass Spice dafür nicht sonderlich geeignet ist. wenn Du Dich dennoch versuchen willst: Bitteschön, aber dann nicht enttäuscht sein, dass es nicht komfortabel geht.)
| Zitat: |
In meinem ersten Ansatz hatte ich tausende (2^16) Mikro-Metall-Untereinheiten hintereinander gedacht, die ingsgesamt einen Leiter darstellen sollte. Jede dieser Untereinheit hatte die Eigenschaft Kapazität (quasi Fassungsvermögen) und Ladung, wobei eine Ladung von 0 ein elektrisch ausgeglichenes Metall-Sub-Stück darstellte. Ich gab jeder dieser Untereinheit eine Ladung von 0, um halt einen elektrisch neutralen Leiter zu haben.
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2^16 ist vielleicht ein wenig ambitioniert. Beachte, dass die Baueemente in Spice sogenannte "konzentrierte" (nicht ausgedehnte) Bauelemente sind. Von sich aus existieren da keine Zeitverzögerungen. Wenn Du 2^16 Kondensatoren parallelschaltest, werden deren Kapazitäten einfach addiert und das Programm rechnet, als hättest Du einen Kondensator.
Um Leitungen zu modellieren, brauchst Du noch Spulen in Reihe zwischen den Kondensatoren.
https://de.wikipedia.org/wiki/Leitungstheorie#Die_Leitungsgleichungen
| Zitat: |
Am Anfang dieser Reihe habe ich eine Untereinheit mit hoher Kapazität und hoher Ladung gesetzt (welches als Potential galt) und am Ende eine Untereinheit mit maximaler Kapazität und 0 Ladung, die die Erdung darstellen sollte. Zwei benachbarte Untereinheiten haben über ihre beiden Kapazitäts-Verhältnisse ein Ladungs-Ausgleich durchgeführt, was dann über den gesamten Leiter mit vorangesetzem Potential ein Ladungs-Ausgleich und damit verbundenen Strom hin zur Erdung bewirken sollte.
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Die Prosa ist unverständlich. Hast Du ein Schaltbild?
Viele Grüße
Michael
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
Wohnort: Berlin-Wedding
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| MBastieK Verfasst am: 05. Aug 2023 12:13 Titel: |
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Hallo!
| ML hat Folgendes geschrieben: | | MBastieK hat Folgendes geschrieben: | In meinem ersten Ansatz hatte ich tausende (2^16) Mikro-Metall-Untereinheiten hintereinander gedacht, die ingsgesamt einen Leiter darstellen sollte. Jede dieser Untereinheit hatte die Eigenschaft Kapazität (quasi Fassungsvermögen) und Ladung, wobei eine Ladung von 0 ein elektrisch ausgeglichenes Metall-Sub-Stück darstellte. Ich gab jeder dieser Untereinheit eine Ladung von 0, um halt einen elektrisch neutralen Leiter zu haben.
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2^16 ist vielleicht ein wenig ambitioniert. Beachte, dass die Baueemente in Spice sogenannte "konzentrierte" (nicht ausgedehnte) Bauelemente sind. Von sich aus existieren da keine Zeitverzögerungen. Wenn Du 2^16 Kondensatoren parallelschaltest, werden deren Kapazitäten einfach addiert und das Programm rechnet, als hättest Du einen Kondensator.
Um Leitungen zu modellieren, brauchst Du noch Spulen in Reihe zwischen den Kondensatoren.
https://de.wikipedia.org/wiki/Leitungstheorie#Die_Leitungsgleichungen
| Zitat: |
Am Anfang dieser Reihe habe ich eine Untereinheit mit hoher Kapazität und hoher Ladung gesetzt (welches als Potential galt) und am Ende eine Untereinheit mit maximaler Kapazität und 0 Ladung, die die Erdung darstellen sollte. Zwei benachbarte Untereinheiten haben über ihre beiden Kapazitäts-Verhältnisse ein Ladungs-Ausgleich durchgeführt, was dann über den gesamten Leiter mit vorangesetzem Potential ein Ladungs-Ausgleich und damit verbundenen Strom hin zur Erdung bewirken sollte.
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Die Prosa ist unverständlich. Hast Du ein Schaltbild? |
Meinen beschriebenen algorithmischen Ansatz habe ich in CUDA-C++ programmiert, d.h. C++ für eine NVidia-Grafikkarte, um die paralelle Rechenpower auszunutzen.
Ich suche halt Vorschläge wie ich meinen algorithmischen Ansatz näher an das reale Verhalten heranbekomme oder halt allgemein eine ganz andere Alternative über eine bereits existierende Anwendung oder Script-Sprache.
| ML hat Folgendes geschrieben: | | Wenn man in LT-Spice neue Bauelemente importiert, werden letztlich Skripte importiert, die in der Skriptsprache "Spice" geschrieben sind. |
Ah, ok. Vielleicht sollte ich mich mit der Grund-Sprache Spice eher auseinander setzen.
Gibt es C-APIs oder C-Libraries für Spice oder NGSpice, sodass ich Ideen händisch programmatisch umsetzen kann?
Grüsse
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18098
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| TomS Verfasst am: 05. Aug 2023 16:11 Titel: |
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Eine Zeichnung wäre hilfreich.
Bzgl. der Programmiersprache bin ich Python-Fan. Ist bei der Performance nicht Top, jedoch sind viele Libraries m.W.n. in C geschrieben, d.h. bei sinnvoller Verwendung ist der Overhead klein.
Für große Gleichungssysteme sollte es fertige Bibliotheken geben.
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3403
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| ML Verfasst am: 06. Aug 2023 16:16 Titel: |
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Hallo,
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: |
Gibt es C-APIs oder C-Libraries für Spice oder NGSpice, sodass ich Ideen händisch programmatisch umsetzen kann?
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das kann ich Dir leider nicht sagen.
Viele Grüße
Michael
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
Wohnort: Berlin-Wedding
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| MBastieK Verfasst am: 08. Aug 2023 16:39 Titel: |
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Hallo!
| Zitat: | | Eine Zeichnung wäre hilfreich. |
Eine Untereinheit repräsentiert ein Kupfer- oder Metall-Stück, welches in anfänglicher Simulation superleitend ist. So ein Metall-Stück besitzt eine Kapazität, im Sinne eines Fassungsvermögen und nicht im Sinne eines Kondensators. Sowie ein informatisches Eigenschafts-Feld der Ladung, wobei eine Ladung von 0.0 ein elektrisch ausgeglichenes Metall-Stück bedeutet, im Sinne von gleicher Elektronenzahl wie Protonenzahl. Die Kapazität kann man auch als Größe des Metall-Stücks bzw. der Untereinheit interpretieren.
Viele (ungefähr 2^16) kleine dieser Untereinheiten oder Metall-Stücke hintereinander repräsentieren einen Leiter zwischen dem großen geladenen Metall-Stück links und der Erdung rechts. Dieser Leiter bzw. die einzelnen Metall-Stücke haben je eine Ladung von 0.0. Die Erdung rechts hat urspünglich eine Ladung von 0.0 und eine Kapazität von 0.5*FloatMax oder 0.5*DoubleMax. Die Untereinheiten oder Metall-Stücke des Leiters haben jeweils eine Kapazität von 1.0. Das große geladene Metall-Stück links hat zu ersten Test-Zwecken eine Kapazität von 1000.0 und eine Ladung von 10000.0.
Wie schon erwähnt, gleichen benachbarte Untereinheiten bzw. Metalstücke ihre Ladung bezüglich ihrer Kapazität aus. Ein Ladungs-Ausgleich in Form eines Strom-Flusses soll hin zur Erdung geschehen.
Später habe ich noch elektrische Felder bezüglich eines Metall-Stücks bzw. Untereinheit und deren Ladungg hinzugefügt, die sich retardiert addieren und den Ausgleichs-Prozess beeinflussen.
Grüsse
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18098
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| TomS Verfasst am: 08. Aug 2023 16:55 Titel: |
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Und welche Gleichungen d.h. welche Dynamik setzt du an?
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
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| MBastieK Verfasst am: 08. Aug 2023 17:19 Titel: |
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| Zitat: | | Und welche Gleichungen d.h. welche Dynamik setzt du an? |
Irgendwelche abstrakten physikalischen Gleichungen? In Form von Differential- oder Maxwell-Gleichungen?
Keine.
Würde ich solche Gleichungen anwenden, wäre dies für mich eher eine Emulation als eine Simulation. Aber mittlerweile würde ich einen Weg Richtung Emulation auch als Option sehen.
Grüsse
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18098
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| TomS Verfasst am: 08. Aug 2023 17:40 Titel: |
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Dann lass es uns allgemeiner formulieren. Du benötigst irgendein Modell – nenne es Emulation, Simulation … – das dir eine Vorschrift liefert, wie du vom aktuellen zum nächsten Zustand d.h. einen Zeitschritt vorwärts kommst.
Wenn du statt der Anwendung einer physikalischen Gleichung bzw. deren Diskretisierung anders ansetzen möchtest, dann wären zelluläre Automaten noch eine Option. Je Zelle läge ein Zustand vor, die Änderung zum nächsten Zeitschritt hängt dann z.B. vom Zustand der Zelle sowie dem ihrer nächsten Nachbarn ab. Ein einfaches Modell würde für den Zustand je Zelle die freien Ladungsträger und das Potential berücksichtigen.
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
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| MBastieK Verfasst am: 08. Aug 2023 21:16 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Je Zelle läge ein Zustand vor, die Änderung zum nächsten Zeitschritt hängt dann z.B. vom Zustand der Zelle sowie dem ihrer nächsten Nachbarn ab. Ein einfaches Modell würde für den Zustand je Zelle die freien Ladungsträger und das Potential berücksichtigen. |
Ich denke eigentlich, dass ich das mache.
Kann man dieses vorgestellte Beispiel (mit Induktivität und ohmschen Widerstand) eigentlich auch in Spice modellieren oder hat man da immer nur 2-Draht-Leitungen?
Grüsse
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