One Dimensional Finite Element Method
Final Remark-9

次に、q1=q7=0 を考慮します。つまり、抵抗線に電流が流れていない状態です。すると、抵抗線のどの位置の電圧を測定しても同じ値を示すはずです。この時の電圧を U0 とすると、{u}=U0{1}となり、連立方程式は次の様になります。

便宜上、上の連立方程式を [kij]{1}={0} or [K]{1}={0} で表すことにします。つまり、上の連立方程式が伝えようとしていることは、下式と同じことになります。

上の式は、全ての値の i に言えることですので、下式も正しいことになります。

この特徴を使うと、[K] マトリックスの対角要素を計算することが出来ます。下式がそうです。注意:Summation では、j=i は含みません。

さらに、[K] は、対称マトリックスです。これは、連立方程式を解く上で大きな得点であることは既にMatrixで述べました。

2階微分項が教えてくれることで、もう1つ重要な事があります。それは、境界条件の1つは、Direchlet型でなくてはならないということです。つまり、q1とq7に値を与えても、電圧は決定出来ないですからね。このことから言えることは、Direchlet型境界条件を組み込む前の マトリックス[K]の行列値 (Determinant) はゼロであることになる。つまり、

Det[K] = 0
である。

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