Hello! This is the code for the computation of magnetic fields using the biot-savart-law. I hope to get some tipps for the optimization of this code. Regrettably I use german language :( I never will do this again. :)
tic
clear all; clc; clf
skalierungsfaktor = 10^-6; % vom m-Bereich zum mm-Bereich wg. T = Vs / m^2
I = 1; % in A
konstante = 10^-10; % mu0 / (4 pi) in Vs / (A mm) % Faktor 10^3 kleiner wg. mm statt m
matrix = 30;
B = zeros(200,200,200,5);
zaehler = 0; % für Zeitmessung
xmax = matrix;
ymax = matrix;
zmax = 1;
radius = 9; % Spulenradius in mm
genauigkeit = 5; % 1 = 6.28 Elemente pro Kreis; 2 = 12.56 Elemente pro Kreis; 4 bis 5 scheint gut zu sein
windungen = 10;
leiterelemente = ceil(2 * 3.14152 * genauigkeit * windungen) % 2 * Pi * genauigkeit für eine Umrundung
leiter = repmat(leiterelemente+1,3);
windungen = leiterelemente / genauigkeit / 2 / 3.1415297;
spulenlaenge = 20; % Spulenlaenge in mm
steigung = spulenlaenge / windungen
for i = 1:leiterelemente+1;
leiter(i,1) = i * steigung / (genauigkeit * 2 * 3.1415297) + matrix/2 - spulenlaenge/2; % x-Ausrichtung
leiter(i,2) = radius * cos(i/genauigkeit) + matrix/2; % y-Ausrichtung
leiter(i,3) = radius * sin(i/genauigkeit); % z-Ausrichtung
end
for x = 1:xmax
zaehler = zaehler + 1; % für Zeitmessung
hhh = waitbar(0,num2str(zaehler*100/matrix)); % Wartebalken
waitbar(zaehler/matrix) % Wartebalken
for y = 1:ymax % wenn streamslice nicht genutzt wird, nur einen y-Wert berechnen
for z = 1:zmax
for i = 1:leiterelemente
dl(1) = leiter(i+1,1)-leiter(i,1);
dl(2) = leiter(i+1,2)-leiter(i,2);
dl(3) = leiter(i+1,3)-leiter(i,3);
vecs = [(leiter(i,1)+leiter(i+1,1))/2, ...
(leiter(i,2)+leiter(i+1,2))/2, ...
(leiter(i,3)+leiter(i+1,3))/2];
vecr = [x y z];
vecrminusvecs = vecr - vecs;
einheitsvecr = vecrminusvecs./norm(vecrminusvecs); % ok
r = sqrt(vecrminusvecs(1).^2 + vecrminusvecs(2).^2 + vecrminusvecs(3).^2); % ok
vektorprodukt = [dl(2).*einheitsvecr(3) - dl(3).*einheitsvecr(2), ...
dl(3).*einheitsvecr(1) - dl(1).*einheitsvecr(3), ...
dl(1).*einheitsvecr(2) - dl(2).*einheitsvecr(1)];
dB = konstante * I * vektorprodukt / (r.^2);
dB = dB / skalierungsfaktor; % nur hier wird der Wert verändert bzw. skaliert
B(x,y,z,1) = B(x,y,z,1) + dB(1);
B(x,y,z,2) = B(x,y,z,2) + dB(2);
B(x,y,z,3) = B(x,y,z,3) + dB(3);
B(x,y,z,4) = B(x,y,z,4) + sqrt(dB(1).^2 + dB(2).^2 + dB(3).^2);
end;
end;
end;
close(hhh)
end;
toc
n = 1:leiterelemente;
Lx = leiter(n,1);
Ly = leiter(n,2);
Lz = leiter(n,3);
%subplot(2,1,2),
line(Lx,Ly,Lz,'Color','k','LineWidth',2);
hold on
view(15,30); % view(0,0) = Blickwinkel, 2D-Perspektive
grid on % Gitter anzeigen
xlim([0 matrix])
ylim([0 matrix])
zlim([0 5])
xlabel('x-Achse');
ylabel('y-Achse');
zlabel('z-Achse');
daspect([1 1 1])
[X,Y]=meshgrid(1:matrix);
U=(B(1:matrix,1:matrix,z,1))';
V=(B(1:matrix,1:matrix,z,2))';
streamslice(X,Y,U,V) % quiver, streamslice