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diff --git a/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/Changes b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/Changes new file mode 100755 index 00000000000..d0becb34b7e --- /dev/null +++ b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/Changes @@ -0,0 +1,17 @@ +pst-electricfield.sty -------- +2010-05-28 - first version + + +pst-electricfield.tex -------- +0.13 2010-06-09 - changes to the keyword setting +0.12 2010-06-08 - add posArrow and radius for the charges +0.11 2010-06-08 - change macro name +0.10 2010-05-28 - first version + + +pst-electricfield.pro -------- +0.05 2010-06-09 - changes to the Radius and to /Func +0.04 2010-06-08 - allow relative/absolute radii for the charges (hv) +0.03 2010-06-08 - add test for plotCharge (hv) +0.02 2010-06-07 - fix bug with /fleche (hv) +0.01 2010-05-28 - first version diff --git a/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/README b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/README new file mode 100644 index 00000000000..6cfb61ebb0f --- /dev/null +++ b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/README @@ -0,0 +1,25 @@ +Save the files pst-electricfield.sty|tex|pro in a directory, which is part of your +local TeX tree. +Then do not forget to run texhash to update this tree. +For more information see the documentation of your LATEX distribution +on installing packages into your LATEX distribution or the +TeX Frequently Asked Questions: +(http://www.tex.ac.uk/cgi-bin/texfaq2html?label=instpackages). + +The documentation ------------------- +To get a smaller size of the generated pdf file run the +Makefile or by hand +"pst2pdf <file> --Iext=.png --Iscale=0.5 --DPI=150". This will +create eps/pdf/png images in a subdirectory images/ and then +using only the png ones for the last _pdflatex_ run. The +file size can be reduced to about 20% of the one created with +ps2pdf. The pdf file is saved as yfile>-pdf.pdf. + +When running the documentation in a traditional way, then +uncomment the line (in the preamble) + +%\newenvironment{postscript}{}{} % uncomment, when running with latex + +You can also use the Makefile.latex to create all three languages +of the document, or alternatively Makefile.pst2pdf to create them +with png imgaes to get smaller file sizes. diff --git a/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-doc.bib b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-doc.bib new file mode 100644 index 00000000000..14a8466e948 --- /dev/null +++ b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-doc.bib @@ -0,0 +1,79 @@ +%% -*-bibtex-*- +@STRING{tugboat = {TUGboat} } +@STRING{dtk = {{D}ie {\TeX}nische {K}om{\"o}die} } + +@Book{companion, + author = {Michel Goosens and Frank Mittelbach and Sebastian Rahtz and Dennis Roegel and Herbert Vo\ss}, + title = {The {\LaTeX} {G}raphics {C}ompanion}, + publisher = {{Addison-Wesley Publishing Company}}, + edition = {second}, + year = {2007}, + address = {Reading, Mass.} +} + +@Article{girou:01:, + author = {Denis Girou}, + title = {Pr\'esentation de {PST}ricks}, + journal = {Cahier {GUT}enberg}, + year = 1994, + volume = {16}, + month = apr, + pages = {21-70} +} + +@Article{girou:02:, + author = {{Timothy Van} Zandt and Denis Girou}, + title = {Inside {PST}ricks}, + journal = TUGboat, + year = 1994, + volume = {15}, + month = sep, + pages = {239-246} +} + +@Book{PostScript, + Author = {Kollock, Nikolai G.}, + Title = {Post{S}cript richtig eingesetzt: vom {K}onzept zum + praktischen {E}insatz}, + Publisher = {IWT}, + Address = {Vaterstetten}, + year = 1989, +} + +@Manual{multido, + Title = {\texttt{multido.tex} - a loop macro, that supports fixed-point addition}, + Author = {{Timothy Van} Zandt}, + Organization = {}, + Address = {\url{CTAN:/graphics/pstricks/generic/multido.tex}}, + Note = {}, + year = 1997 +} + +@Book{PSTricks2, + author = {Herbert Vo\ss{}}, + title = {\texttt{PSTricks} -- {G}rafik f\"ur \TeX{} und \LaTeX}, + edition = {fifth}, + publisher = {DANTE -- Lehmanns}, + year = {2008}, + address = {Heidelberg/Hamburg} +} + +@Book{abramowitz, + author = {M. Abramowitz and I. A. Stegun }, + year = 1964, + title = {Handbook of {M}athematical {F}unctions with {F}ormulas, {G}raphs, and + {M}athematical {T}ables}, + publisher = {National Bureau of Standards Applied Mathematics Series, + U.S. Government Printing Office}, + address = {Washington, D.C., USA}, + Note = {Corrections appeared in later printings up to the 10th Printing}, +} + +@Book{dolan, +author = {Thomas~J. ,Dolan}, +title = {Fusion {R}esearch, {V}olume {III} ``{T}echnology''}, +publisher= {Pergamon Press}, +year=1982, +Note= {Chapter 20 ``Water-cooled magnets'' , + pages 600 ff ``circular loops'' -- Integrating the Biot-Savart Law (in cylindrical geometry)}, +} diff --git a/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docDE.pdf b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docDE.pdf Binary files differnew file mode 100644 index 00000000000..dfaba8bfff1 --- /dev/null +++ b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docDE.pdf diff --git a/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docDE.tex b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docDE.tex new file mode 100644 index 00000000000..5a7397bf027 --- /dev/null +++ b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docDE.tex @@ -0,0 +1,460 @@ +%% $Id: pst-electricfield-docDE.tex 342 2010-06-10 07:39:20Z herbert $ +\documentclass[11pt,english,french,BCOR10mm,DIV12,bibliography=totoc,parskip=false,smallheadings + headexclude,footexclude,oneside]{pst-doc} +\usepackage[latin1]{inputenc} +\usepackage{pst-electricfield} +\usepackage{pst-func} +\usepackage{pst-exa}% only when running pst2pdf +\usepackage{esint} +\let\pstEFfv\fileversion +\lstset{pos=t,language=PSTricks, + morekeywords={psElectricfield,psEquipotential},basicstyle=\footnotesize\ttfamily} +\newcommand\Cadre[1]{\psframebox[fillstyle=solid,fillcolor=black,linestyle=none,framesep=0]{#1}} +% +\title{\texttt{pst-electricfield}} +\subtitle{Feldlinien und \"{A}quipotentiallinien elektrischer Punktladungen; v.\pstEFfv} +\author{J\"{u}rgen Gilg\\ Manuel Luque\\ Patrice M\'egret\\ Herbert Vo\ss} + + +\begin{document} +\maketitle +\begin{abstract} +Das Paket \texttt{pst-electricfield} hat sich zum Ziel gesetzt Feldlinien und \"{A}quipotentiallinien zu zeichnen f\"{u}r eine beliebige Anordnung von elektrischen Punktladungen. Die Idee f\"{u}r ein solches Paket ist entstanden durch eine Diskussion \"{u}ber das Darstellen von Feldlinien in der PSTricks Liste \url{http://www.tug.org/pipermail/pstricks/}. Es gibt verschiedene Methoden und Ans\"{a}tze -- diese wollen wir auch in dieser Dokumentation vorstellen. + +In diesem Paket werden die Feldlinien mit dem Euler-Verfahren errechnet; dieses Verfahren ist einerseits ausreichend f\"{u}r die Pr\"{a}zision der Darstellung und liefert andererseits eine gute Rechengeschwindigkeit (Kompilierungsdauer). Die numerische L\"{o}sung der impliziten Gleichung f\"{u}r das Potential $V(x,y)=\Sigma V_i$ erlaubt es die \"{A}quipotentiallinien darzustellen, die Rechengeschwindigkeit hierf\"{u}r ist jedoch sehr viel kleiner. Das Paket stellt zwei Befehle zur Verf\"{u}gung, einen f\"{u}r die Feldlinien und einen f\"{u}r die \"{A}quipotentiallinien. Wegen der erh\"{o}hten Rechendauer f\"{u}r die \"{A}quipotentiallinien ist es zu erw\"{a}gen sich nur auf die Feldlinien zu beschr\"{a}nken. + +Jede Ladung ist charakterisiert durch ihren Wert $q_i$ und ihre Position $(x_i,y_i)$. Die Anzahl der Ladungen ist frei w\"{a}hlbar, jedoch steigt mit ihr auch erheblich die Rechendauer f\"{u}r die \"{A}quipotentiallinien. +\end{abstract} + +\section{Vorgeschlagene Methode von Patrice M\'egret} + +Mit dem Paket \LPack{pst-func} und dem Befehl \Lcs{psplotImp}\verb+[options](x1,y1)(x2,y2)+ +kann man die Feldlinien \textbf{und} die \"{A}quipotentiallinien zeichnen. + +Wie leitet man die implizite Funktion der Feldlinien mit Hilfe des elektrischen Potentials her? + +Der Gau{\ss}sche Satz sagt aus, dass der Flu{\ss} durch eine geschlossene Oberfl\"{a}che $S$ durch folgende Gleichung definiert ist: +\begin{equation}\label{pm-eq-a} +\psi = \oiint\limits_S \vec{D} \cdot \vec{u}_n \mathrm{d} S = Q +\end{equation} +ist gleich der Ladung $Q$ im Inneren von $S$. Au{\ss}erhalb der geschlossenen Oberfl\"{a}che ($Q=0$). Der elektrische Flu{\ss} ist konservativ. + +Eine Flu{\ss}r\"{o}hre ist eine R\"{o}hre, die um die Linien der dielektrischen Verschiebung $\vec{D}$ gebaut ist au{\ss}erhalb der Ladungen. Der eintretende Flu{\ss} in diese R\"{o}hre ist gleich dem austretenden Flu{\ss} aus der R\"{o}hre (der Flu{\ss} ist konservativ). + +Folgt man einer Flussr\"{o}hre konstanter Gr\"{o}{\ss}e, so folgt man auch einer Feldlinie $\vec{D}$ und dieser Ansatz wird gew\"{a}hlt, um eine implizite Gleichung von Feldlinien einfacher geometrischer Anordungen zu erhalten. + +In unserem Fall begn\"{u}gen wir uns mit Punktladungen und der Identit\"{a}t von der dielektrischen Verschiebung und der Feldst\"{a}rke (da wir keine Polarisation ber\"{u}cksichtigen). + +F\"{u}r eine elektrische Punktladung $q$ im Ursprung eines Koordinatensystems ist die elektrische Feldst\"{a}rke und das Potential gegeben durch: +\begin{equation}\label{pm-eq-b} +\vec{E} = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} q \frac{\vec{r}}{|\vec{r}|^3} +\end{equation} +\begin{equation}\label{pm-eq-c} +V = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} \frac{q}{r} +\end{equation} + +Der Flu{\ss} durch eine Kugelkappe mit der Oberfl\"{a}che $S$ deren halber \"{O}ffnungswinkel $\theta$ ist, ist gleich: +\begin{equation}\label{pm-eq-d} +\psi = \varepsilon_0 \varepsilon_r E S = \frac{1}{2} q (1 -\cos\theta) +\end{equation} +denn $S= 2\pi r^2 (1 - \cos\theta)$ und auf Grund von (\ref{pm-eq-a}) $4 \pi r^2 \varepsilon_0 \varepsilon_r E =q$ + +\begin{center} +\begin{pspicture}(-3,-3)(3,3) +%\psgrid +\psdot[dotscale=2](0,0) +\uput[-135](0,0){$q$} +\psaxes[labels=none,ticks=none]{->}(0,0)(-2.5,-2.5)(2.5,2.5)[$x$,-90][$y$,0] +\pswedge(0,0){2}{-30}{30} +\psarc{->}(0,0){1}{0}{30} +\rput(1.2,0.2){$\theta$} +\rput(2.2,0.7){$S$} +\end{pspicture} +\end{center} + +Um einen impliziten Ausdruck f\"{u}r die Feldlinien zu erhalten, gen\"{u}gt es die Konstanz des Flusses zum Ausdruck zu bringen: +\begin{equation}\label{pm-eq-e} +\psi(x,y) = \frac{1}{2} q (1 -\cos\theta) = \mathrm{konst.} +\end{equation} +Man sieht sofort, dass die Feldlinien f\"{u}r $\theta=\mathrm{konst.}$ radial verlaufen. + +Daraus folgt f\"{u}r die Feldlinien in der $xy$-Ebene in kartesischen Koordinaten: +\begin{equation}\label{pm-eq-f} +\frac{x}{\sqrt{x^2+y^2}} = \mathrm{konst.} +\end{equation} +F\"{u}r die \"{A}quipotentiallinien ist die Gleichung (\ref{pm-eq-c}) schon in impliziter Form, es gen\"{u}gt $V=\mathrm{konst.}$ zu setzen, dies liefert: +\begin{equation}\label{pm-eq-g} +\frac{1}{\sqrt{x^2+y^2}} = \mathrm{konst.} +\end{equation} + +\begin{center} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 0 0]}] +\psEquipotential[Q={[1 0 0]}](-5,-5)(5,5) +\multido{\r=-1+0.1}{20}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=blue](-6,-6)(6,6){% +x y 2 exp x 2 exp add sqrt div \r \space sub}} +\multido{\r=0.0+0.1}{10}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=red](-6,-6)(6,6){% +x 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div \r \space sub}} +\end{pspicture*} +\end{center} + +\begin{verbatim} +%% lignes de champ +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=blue](-6,-6)(6,6){% +x y 2 exp x 2 exp add sqrt div \r \space sub}} + +%% \'{e}quipotentielles +\multido{\r=0.0+0.1}{10}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=red](-6,-6)(6,6){% +x 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div \r \space sub}} +\end{verbatim} + +Nun verallgemeinern wir eine Punktladungsverteilung l\"{a}ngs einer \textbf{Geraden}. Gegeben sind die Punktladungen $q_i$ mit ihren Koordinaten $(x_i,0)$. +\begin{center} +\begin{pspicture}(0,-3)(12,3) +%\psgrid +\psset{dotscale=2} +\dotnode(0,0){NA}\nput{-45}{NA}{$q_1$} +\dotnode(2,0){NB}\nput{-90}{NB}{$q_2$} +\dotnode(5,0){NC}\nput{-90}{NC}{$q_n$} +\dotnode[linecolor=red](4,2){ND}\nput{90}{ND}{$P(x,y)$} +\ncline{NA}{ND}\naput{$r_1,\theta_1$} +\ncline{NB}{ND}\nbput{$r_2,\theta_2$} +\ncline{NC}{ND}\nbput{$r_n,\theta_n$} +\psaxes[labels=none,ticks=none]{->}(0,0)(0,-2.5)(11,2.5)[$x$,-90][$y$,0] +\psarc{->}(5,0){0.7}{0}{116.5} +\rput(6,0.5){$\theta_n$} +\dotnode[linecolor=blue](4,-2){NE} +\nccurve[ncurv=2,linecolor=green!40!black]{ND}{NE} +\end{pspicture} +\end{center} +Es liegt eine Zylindersymmetrie vor; es gen\"{u}gt deshalb die Feldlinien und das Potential in der oberen Halb-Ebene $xy$ zu untersuchen und mit einer Rotation um die $x$-Achse erh\"{a}lt man somit die Gesamtl\"{o}sung. + + + +Bei Rotation um die $x$-Achse, erzeugt die Feldlinie, die durch den Punkt $P$ geht, eine Flussr\"{o}hre, deren elektrischer Flu{\ss} + durch eine beliebige Oberfl\"{a}che durch $P(x,y)$ hindurchflie{\ss}t und die $x$-Achse jenseits der letzten Ladung schneidet (diese Oberfl\"{a}che schneidet die $xy$-Ebene in dem gr\"{u}nen Bogen) gem\"{a}{\ss} (\ref{pm-eq-d}): +\begin{equation}\label{pm-eq-h} +\psi = \frac{1}{2} \sum_{i=1}^{n} q_i (1 -\cos\theta_i) +\end{equation} +Die Feldlinien erh\"{a}lt man sehr einfach, wenn man $\psi = \mathrm{konst.}$ setzt. In kartesischen Koordinaten: +\begin{equation}\label{pm-eq-i} +\sum_{i=1}^{n} q_i \frac{x-x_i}{\sqrt{(x-x_i)^2+y^2}} = \mathrm{konst.} +\end{equation} + +F\"{u}r das Potential erh\"{a}lt man trivial: +\begin{equation}\label{pm-eq-j} +\sum_{i=1}^{n} \frac{q_i}{\sqrt{(x-x_i)^2+y^2}} = \mathrm{konst.} +\end{equation} + +\begin{center} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -2 0][-1 2 0]}] +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][-1 2 0]},Vmin=-2,Vmax=2,stepV=0.25](-5,-5)(5,5) +\multido{\r=-2+0.2}{20}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=red](-6,-6)(6,6){% +x 2 add dup 2 exp y 2 exp add sqrt div 1 mul +x -2 add dup 2 exp y 2 exp add sqrt div -1 mul add +\r \space sub}} +\multido{\r=-0.5+0.1}{10}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=blue](-6,-6)(6,6){% +x 2 add 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div 1 mul +x -2 add 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div -1 mul add +\r \space sub}} +\end{pspicture*} +\end{center} + +\begin{verbatim} +%% lignes de champ +\multido{\r=-2+0.2}{20}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=red](-6,-6)(6,6){% +x 2 add dup 2 exp y 2 exp add sqrt div 1 mul +x -2 add dup 2 exp y 2 exp add sqrt div -1 mul add +\r \space sub}} +%% \'{e}quipotentielles +\multido{\r=-0.5+0.1}{10}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=blue](-6,-6)(6,6){% +x 2 add 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div 1 mul +x -2 add 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div -1 mul add +\r \space sub}} +\end{verbatim} + +Das dargestellte Beispiel besitzt eine Ladung $+1$ in $(-2,0)$ und eine Ladung $-1$ in $(2,0)$ und +zeigt die \"{U}berlagerung der Resultate von impliziter Methode und direkter Integration. Das deckt +sich gut, jedoch ist die implizite Methode langsamer und auf ein zylindersymmetrisches Problem +eingeschr\"{a}nkt (Ladungsanordnung l\"{a}ngs einer Geraden). + + +\newpage +\section{Vorgeschlagene Methode von J\"{u}rgen Gilg} +Mit dem Paket \textsf{pst-func} und dem Befehl \verb+\psplotDiffEqn+ kann man Feldlinien \textbf{und} \"{A}quipotentiallinien zeichnen. + +\textbf{Feldlinien} + +Gegeben sind die Punktladungen $\{q_1, \,\ldots, \,q_n\}$ und ihre Ortsvektoren $\{\vec{r}_1, \,\ldots, \,\vec{r}_n\}$. +\begin{equation*} +\vec{r}_1=\begin{pmatrix} +x_1\\y_1 +\end{pmatrix},\,\ldots,\, +\vec{r}_n=\begin{pmatrix} +x_n\\y_n +\end{pmatrix};\, +\vec{r}=\begin{pmatrix} +x\\y +\end{pmatrix} +\end{equation*} +Mit dem Prinzip der Superposition erh\"{a}lt man die resultierende Feldst\"{a}rke im Punkt $M$ mit $\overrightarrow{r}(M)$: +\begin{equation} +\vec{E} = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} \sum\limits_{i=1}^n q_i \frac{\vec{r} - \vec{r}_i}{|\vec{r} - \vec{r}_i|^3} +\end{equation} +In Komponentendarstellung: +\begin{equation} +\vec{E} =\begin{pmatrix} +E_x\\E_y +\end{pmatrix}= + \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} \sum\limits_{i=1}^n \frac{q_i}{\sqrt{(x-x_i)^2+(y-y_i)^2}^3}\begin{pmatrix} + x-x_i\\y-y_i + \end{pmatrix} +\end{equation} +oder +\begin{align*} +E_x&=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} \sum\limits_{i=1}^n \frac{q_i(x-x_i)}{\sqrt{(x-x_i)^2+(y-y_i)^2}^3}\\ +E_y&=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} \sum\limits_{i=1}^n \frac{q_i(y-y_i)}{\sqrt{(x-x_i)^2+(y-y_i)^2}^3} +\end{align*} +Feldlinien verlaufen tangential zu $\vec{E}$. +\begin{equation*} +\frac{\text{d}y}{\text{d}x}=\frac{E_y}{E_x} +\end{equation*} +Dies ist eine Differentialgleichung 1.~Ordnung. + +Es folgt ein Beispiel mit dem Befehl \verb!\psplotDiffEqn! zum Zeichnen der Feldlinien: +\begin{verbatim} +\pstVerb{% +/q1 1 def +/q2 -0.5 q1 mul def +/xA 1.8 def +} + +\multido{\rx=-250+10.2}{50}{% +\psplotDiffEqn[% +linewidth=0.25pt,% +linecolor=red,% +varsteptol=.001,% +method=rk4,% +algebraic, +plotpoints=200% +]{-20}{20}{\rx}{% +(q1*(y[0])/(sqrt((x+xA)^2+(y[0])^2))^3+q2*(y[0])/(sqrt((x-xA)^2+(y[0])^2))^3)% +/% +(q1*(x+xA)/(sqrt((x+xA)^2+(y[0])^2))^3+q2*(x-xA)/(sqrt((x-xA)^2+(y[0])^2))^3)% +}% +} +\pscircle*(!xA 0){0.25}\pscircle*(!xA neg 0){0.25} +\end{verbatim} + + + +\textbf{Elektrisches Potential} + +Das elektrische Potential $V$ ist gegeben durch: +\begin{equation} +\vec{E}=\begin{pmatrix} +E_x\\E_y +\end{pmatrix}=-\text{grad}\, V=-\nabla V =-\begin{pmatrix} +\frac{\partial V}{\partial x}\\[4pt] +\frac{\partial V}{\partial y} +\end{pmatrix} +\end{equation} +oder +\begin{align*} +E_x=-\frac{\partial V}{\partial x}\\ +E_y=-\frac{\partial V}{\partial y} +\end{align*} +\textbf{\"{A}quipotentiallinien} +\begin{equation*} +V=\text{Cste} +\end{equation*} +\"{A}quipotentiallinien stehen stets senkrecht auf den Feldlinien. +\begin{equation*} +\frac{\text{d}y}{\text{d}x}=-\frac{E_x}{E_y} +\end{equation*} +Dies ist eine Differentialgleichung 1.~Ordnung. Man benutzt erneut: \verb!\psplotDiffEqn! um die \"{A}quipotentiallinien zu zeichnen. +\begin{verbatim} +\pstVerb{% +/q1 1 def +/q2 1 q1 mul def +/xA 3.25 def +} +\multido{\rx=-4.1+0.75}{20}{% +\psplotDiffEqn[% +linewidth=0.85pt,% +linecolor=blue,% +varsteptol=.00001,% +method=rk4,% +algebraic, +plotpoints=300% +]{-6}{6}{\rx}{% +-((q1*(x+xA)/(sqrt((x+xA)^2+(y[0])^2))^3+q2*(x-xA)/(sqrt((x-xA)^2+(y[0])^2))^3)) +/ +(q1*(y[0])/(sqrt((x+xA)^2+(y[0])^2))^3+q2*(y[0])/(sqrt((x-xA)^2+(y[0])^2))^3)% +}% +} +\end{verbatim} +Hier ein vollst\"{a}ndiges Beispiel: \url{http://tug.org/mailman/htdig/pstricks/2010/007468.html} + +Dies ist eine einfache Methode, jedoch mit einem nicht befriedigendenden Resultat, was mit eine Motivation war, dieses Paket zu entwickeln. + + +\section{Feldlinien} +Das Zeichnen der Feldlininen wird mit dem Befehl \Lcs{psElectricfield}\OptArgs\ aufgerufen. Dieser besitzt folgende Parameter: +\begin{enumerate} + \item Die Ladungen, ihre Ortskoordinaten und die Anzahl der Linien, die von jeder einzelnen ausgeht (oder bei ihr endet) werden mit mit demselben Parameter aufgerufen $\mathsf{Q=\{[q_1\, x_1\, y_1\, N_1] [q_2\, x_2\, y_2\, N_2]\ldots[q_i\, x_i\, y_i\, N_i]\ldots [q_n\, x_n\, y_n\, N_n]\}}$. Die Anzahl der Linien ist hierbei optional -- wenn diese Angabe weggelassen wird, wird ein vordefinierter Wert \textsf{N=19} genommen, der sich aus 360/18=20\degres{} ergibt (zwischen zwei Feldlinien, die von jeder einzelnen Ladung ausgeht oder dort endet). + \item Die Farbe und Linienst\"{a}rke kann mit den g\"{a}ngigen Parametern von PSTricks gesetzt werden: \textsf{linecolor} und \textsf{linewidth}. + \item Die Anzahl der Berechnungspunkte einer jeden Linie ist vordefiniert mit \textsf{points=400} und die Schrittweite ist \textsf{Pas=0.025}. Sollten diese Voreinstellungen nicht optimal f\"{u}r eine Zeichnung sein, dann muss man sie \"{a}ndern. + \item Die Position eines Pfeils auf einer Feldlinie kann mit dem Parameter \textsf{posArrow=0.25} gesetzt werden, der das Verh\"{a}ltnis der Punktanzahl angibt, jeweils beginnend bei der Ladung. +\end{enumerate} +\section{\"{A}quipotentiallinien} +Die \"{A}quipotentiallinien werden mit folgendem Befehl gezeichnet: \verb+\psEquipotential[options](xmin,ymin)(xmax,ymax)+. Die Option f\"{u}r die Ladungen \textsf{Q} ist dieselbe wie bei den Feldlinien, es ist jedoch \"{u}berfl\"{u}ssig~\textsf{N} anzugeben. +\begin{enumerate} + \item Man muss den Maximal- und Minimalwert des Potential vorab berechnen: \textsf{Vmax=3} und \textsf{Vmin=-1} sind die voreingestellten Werte. + \item Intervall zwischen zwei Werten des Potentials \textsf{stepV=0.5}, dies bestimmt die Anzahl der \"{A}quipotentiallinien. + \item Die Farbe und Linienst\"{a}rke kann mit den g\"{a}ngigen Parametern von PSTricks gesetzt werden: \textsf{linecolor} und \textsf{linewidth}. +\end{enumerate} + +\section{Beispiele} + +\begin{LTXexample}[pos=t] +\begin{pspicture*}(-6,-6)(6,6) +\psframe*[linecolor=lightgray!50](-6,-6)(6,6) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=gray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=blue](-6.1,-6.1)(6.1,6.1) +\psEquipotential[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=green,linewidth=2\pslinewidth,Vmax=0,Vmin=0](-6.1,-6.1)(6.1,6.1) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t] +\begin{pspicture*}(-6,-6)(6,6) +\psframe*[linecolor=lightgray!50](-6,-6)(6,6) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=gray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[-1 -2 2 false][1 2 2 false][-1 2 -2 false][1 -2 -2 false]},radius=1.5pt,linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=blue](-6,-6)(6,6) +\psEquipotential[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=green,linewidth=2\pslinewidth,Vmax=0,Vmin=0](-6.1,-6.1)(6.1,6.1) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + + +\begin{LTXexample}[pos=t] +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=lightgray!40](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[-1 -3 1][1 1 -3][-1 2 2]},N=9,linecolor=red,points=1000,posArrow=0.1,Pas=0.015] +\psEquipotential[Q={[-1 -3 1][1 1 -3][-1 2 2]},linecolor=blue](-6,-6)(6,6) +\psEquipotential[Q={[-1 -3 1][1 1 -3][-1 2 2]},linecolor=green,Vmin=-5,Vmax=-5,linewidth=2\pslinewidth](-6,-6)(6,6) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + + + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -2 0][-1 2 0]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][-1 2 0]},linecolor=blue](-5,-5)(5,5) +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][-1 2 0]},linecolor=green,Vmin=0,Vmax=0](-5,-5)(5,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -2 0][1 2 0]},linecolor=red,N=15,points=500] +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][1 2 0]},linecolor=blue,Vmin=0,Vmax=20,stepV=2](-5,-5)(5,5) +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][1 2 0]},linecolor=green,Vmin=9,Vmax=9](-5,-5)(5,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-10,-5)(6,5) +\psframe*[linecolor=lightgray!40](-10,-5)(6,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[600 -60 0 false][-4 0 0] },N=50,points=500,runit=0.8] +\psEquipotential[Q={[600 -60 0 false][-4 0 0]},linecolor=blue,Vmax=100,Vmin=50,stepV=2](-10,-5)(6,5) +\psframe*(-10,-5)(-9.5,5) +\rput(0,0){\textcolor{white}{\large$-$}} +\multido{\rA=4.75+-0.5}{20}{\rput(-9.75,\rA){\textcolor{white}{\large$+$}}} +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-6,-5)(6,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -2 -2][1 -2 2][1 2 2][1 2 -2]},linecolor={[HTML]{006633}}] +\psEquipotential[Q={[1 -2 -2][1 -2 2][1 2 2][1 2 -2]},Vmax=15,Vmin=0,stepV=1,linecolor=blue](-6,-6)(6,6) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 2 0][1 1 1.732][1 -1 1.732][1 -2 0][1 -1 -1.732][1 1 -1.732]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[1 2 0][1 1 1.732 12][1 -1 1.732][1 -2 0][1 -1 -1.732][1 1 -1.732]},linecolor=blue,Vmax=50,Vmin=0,stepV=5](-5,-5)(5,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 2 0][1 1 1.732][1 -1 1.732][1 -2 0][1 -1 -1.732][1 1 -1.732][-1 0 0]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[1 2 0][1 1 1.732 12][1 -1 1.732][1 -2 0][1 -1 -1.732][1 1 -1.732][-1 0 0]},Vmax=40,Vmin=-10,stepV=5,linecolor=blue](-5,-5)(5,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-6,-5)(6,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-6,-5)(6,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -4 0][1 -2 0 12][1 0 0][1 2 0][1 4 0]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[1 -4 0][1 -2 0][1 0 0][1 2 0][1 4 0]},linecolor=blue,Vmax=30,Vmin=0,stepV=2](-7,-5)(7,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + + + +\clearpage +\section{Liste der optionalen Argumente f\"ur \texttt{pst-electricfield}} + +\xkvview{family=pst-electricfield,columns={key,type,default}} + +\nocite{*} +\bgroup +\raggedright +\bibliographystyle{plain} +\bibliography{pst-electricfield-doc} +\egroup + + +\printindex + + + + +\end{document} diff --git a/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docEN.pdf b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docEN.pdf Binary files differnew file mode 100644 index 00000000000..404bfd094b4 --- /dev/null +++ b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docEN.pdf diff --git a/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docEN.tex b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docEN.tex new file mode 100644 index 00000000000..1aab052e4bf --- /dev/null +++ b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docEN.tex @@ -0,0 +1,332 @@ +%% $Id: pst-electricfield-docFR.tex 336 2010-05-29 18:38:59Z herbert $ +\documentclass[11pt,english,english,BCOR10mm,DIV12,bibliography=totoc,parskip=false,smallheadings + headexclude,footexclude,oneside]{pst-doc} +\usepackage[latin1]{inputenc} +\usepackage{pst-electricfield} + +\usepackage{pst-electricfield} +\usepackage{pst-func} +\usepackage{pst-exa}% only when running pst2pdf +\usepackage{esint} + + +\let\pstEFfv\fileversion +\lstset{pos=t,language=PSTricks, + morekeywords={psElectricfield,psEquipotential},basicstyle=\footnotesize\ttfamily} +\newcommand\Cadre[1]{\psframebox[fillstyle=solid,fillcolor=black,linestyle=none,framesep=0]{#1}} +% +\begin{document} + +\title{\texttt{pst-electricfield}} +\subtitle{Electric field lines of charges; v.\pstEFfv} +\author{Juergen Gilg\\ Manuel Luque\\Patrice Megret\\Herbert Vo\ss} +%\docauthor{Juergen Gilg\\Manuel Luque\\Herbert Vo\ss} +\date{\today} +\maketitle + + +\section{Method based on electric flux (Patrice Mégret)} + +Equipotential surfaces and E-field lines can be drawn by using the package \LPack{pst-func} and the command \Lcs{psplotImp}\verb+[options](x1,y1)(x2,y2)+. + +The following explanations describe the theory on which this is based. + + +Gauss theorem states that the electric flux across a closed surface $S$ and defined by: +\begin{equation}\label{pm-eq-a} +\psi = \oiint\limits_S \vec{D} \cdot \vec{u}_n \mathrm{d} S = Q +\end{equation} +is equal to the real charge $Q$ inside $S$. As a consequence, in place where there is no charge ($Q=0$), the electric flux is a conservative quantity. + + +A tube of flux is a tube constructed on D-field lines and without charge, the flux going inside any cross-section of the tube is equal to the flux going outside any cross-section of the tube. This means that, by following a tube of a given flux, we automatically follow a D-field line. By using this technique, it is thus possible to obtain a scalar equation that describes the D-field lines. This equation is an implicit equation and can be derived for systems with simple geometrical properties. + +Here the analysis will be limited to point charges and the D-field lines will thus be identical to the E-field lines as there is no electric polarization. + + +For a point charge $q$, located at the origin of the coordinate system, the electric field and the potential are given by: +\begin{equation}\label{pm-eq-b} +\vec{E} = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} q \frac{\vec{r}}{|\vec{r}|^3} +\end{equation} +\begin{equation}\label{pm-eq-c} +V = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} \frac{q}{r} +\end{equation} + +The flux across a portion of a sphere of surface $S$ and with an aperture angle $\theta$, is simply given by: +\begin{equation}\label{pm-eq-d} +\psi = \varepsilon_0 \varepsilon_r E S = \frac{1}{2} q (1 -\cos\theta) +\end{equation} +because $S= 2\pi r^2 (1 - \cos\theta)$ and from (\ref{pm-eq-a}) $4 \pi r^2 \varepsilon_0 \varepsilon_r E =q$. + +\begin{center} +\begin{pspicture}(-3,-3)(3,3) +%\psgrid +\psdot[dotscale=2](0,0) +\uput[-135](0,0){$q$} +\psaxes[labels=none,ticks=none]{->}(0,0)(-2.5,-2.5)(2.5,2.5)[$x$,-90][$y$,0] +\pswedge(0,0){2}{-30}{30} +\psarc{->}(0,0){1}{0}{30} +\rput(1.2,0.2){$\theta$} +\rput(2.2,0.7){$S$} +\end{pspicture} +\end{center} + +To find the implicit expression of the E-field lines, it is sufficient to express the flux invariance: +\begin{equation}\label{pm-eq-e} +\psi(x,y) = \frac{1}{2} q (1 -\cos\theta) = \mathrm{cte} +\end{equation} +This relation simply shows that E-field lines correspond to $\theta=\mathrm{cte}$, so that they are clearly radial lines. + +For the E-field lines in the $xy$ plane, expression (\ref{pm-eq-e}) in Cartesian coordinates is: +\begin{equation}\label{pm-eq-f} +\frac{x}{\sqrt{x^2+y^2}} = \mathrm{cte} +\end{equation} + +For the equipotential surface, relation (\ref{pm-eq-c}) is already in implicit form, therefor $V=\mathrm{cte}$ is the wanted equation: +\begin{equation}\label{pm-eq-g} +\frac{1}{\sqrt{x^2+y^2}} = \mathrm{cte} +\end{equation} + +The following graph shows the field and equipotential for this point charge obtained by implicit plotting of functions (\ref{pm-eq-f}) and (\ref{pm-eq-g}). It is clear that the E-field lines are radial ones and the equipotential surfaces cross the $xy$ plane along circles orthogonal to the E-field lines. +\begin{center} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +% \psElectricfield[Q={[1 0 0]}] +% \psEquipotential[Q={[1 0 0]}](-5,-5)(5,5) +\multido{\r=-1+0.1}{20}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=blue](-6,-6)(6,6){% +x y 2 exp x 2 exp add sqrt div \r \space sub}} +\multido{\r=0.0+0.1}{10}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=red](-6,-6)(6,6){% +x 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div \r \space sub}} +\end{pspicture*} +\end{center} + + +\begin{verbatim} +%% E-field lines +\multido{\r=-1+0.1}{20}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=blue](-6,-6)(6,6){% +x y 2 exp x 2 exp add sqrt div \r \space sub}} + +%% equipotential +\multido{\r=0.0+0.1}{10}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=red](-6,-6)(6,6){% +x 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div \r \space sub}} +\end{verbatim} + + + +Let's now generalize to point charges distributed arbitrarily along a \textbf{line}. The charge $i$ is $q_i$ and is placed at $(x_i,0)$. +\begin{center} +\begin{pspicture}(0,-3)(12,3) +%\psgrid +\psset{dotscale=2} +\dotnode(0,0){NA}\nput{-45}{NA}{$q_1$} +\dotnode(2,0){NB}\nput{-90}{NB}{$q_2$} +\dotnode(5,0){NC}\nput{-90}{NC}{$q_n$} +\dotnode[linecolor=red](4,2){ND}\nput{90}{ND}{$P(x,y)$} +\ncline{NA}{ND}\naput{$r_1,\theta_1$} +\ncline{NB}{ND}\nbput{$r_2,\theta_2$} +\ncline{NC}{ND}\nbput{$r_n,\theta_n$} +\psaxes[labels=none,ticks=none]{->}(0,0)(0,-2.5)(11,2.5)[$x$,-90][$y$,0] +\psarc{->}(5,0){0.7}{0}{116.5} +\rput(6,0.5){$\theta_n$} +\dotnode[linecolor=blue](4,-2){NE} +\nccurve[ncurv=2,linecolor=green!40!black]{ND}{NE} +\end{pspicture} +\end{center} + +This problem possesses a cylindrical symmetry: it is thus sufficient to study the field and the potential in $xy$ half-plane and the complete results are obtained by rotation around the $x$-axis. + +By rotation around $x$-axis, the E-field line in $P$ creates a tube of flux. The flux across any surface including $P(x,y)$ and crossing $x$-axis beyond the last charge (the trace of this surface in the $xy$ plane is drawn in green) is obtained from (\ref{pm-eq-d}): +\begin{equation}\label{pm-eq-h} +\psi = \frac{1}{2} \sum_{i=1}^{n} q_i (1 -\cos\theta_i) +\end{equation} + +E-field lines are easily computed by the condition $\psi = \mathrm{cte}$, which is expressed as: +\begin{equation}\label{pm-eq-i} +\sum_{i=1}^{n} q_i \frac{x-x_i}{\sqrt{(x-x_i)^2+y^2}} = \mathrm{cte} +\end{equation} +in Cartesian coordinates. + +For the potential, the solution is trivial: +\begin{equation}\label{pm-eq-j} +\sum_{i=1}^{n} \frac{q_i}{\sqrt{(x-x_i)^2+y^2}} = \mathrm{cte} +\end{equation} + +\begin{center} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -2 0][-1 2 0]}] +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][-1 2 0]},Vmin=-2,Vmax=2,stepV=0.25](-5,-5)(5,5) +\multido{\r=-2+0.2}{20}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=red](-6,-6)(6,6){% +x 2 add dup 2 exp y 2 exp add sqrt div 1 mul +x -2 add dup 2 exp y 2 exp add sqrt div -1 mul add +\r \space sub}} +\multido{\r=-0.5+0.1}{10}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=blue](-6,-6)(6,6){% +x 2 add 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div 1 mul +x -2 add 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div -1 mul add +\r \space sub}} +\end{pspicture*} +\end{center} + +\begin{verbatim} +%% E-field lines +\multido{\r=-2+0.2}{20}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=red](-6,-6)(6,6){% +x 2 add dup 2 exp y 2 exp add sqrt div 1 mul +x -2 add dup 2 exp y 2 exp add sqrt div -1 mul add +\r \space sub}} +%% equipotential +\multido{\r=-0.5+0.1}{10}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=blue](-6,-6)(6,6){% +x 2 add 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div 1 mul +x -2 add 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div -1 mul add +\r \space sub}} +\end{verbatim} + + +The last example corresponds to one charge $+1$ in $(-2,0)$ and one charge $-1$ in $(2,0)$. Here we have superposed the results obtained by implicit functions and those obtained by the direct integration of the equations. +The superposition is perfect, but the method of implicit function is quite slow. Moreover, this method is limited to problem with cylindrical symmetry. + + +\section{Examples} + +\begin{LTXexample}[pos=t] +\begin{pspicture*}(-6,-6)(6,6) +\psframe*[linecolor=lightgray!50](-6,-6)(6,6) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=gray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=blue](-6.1,-6.1)(6.1,6.1) +\psEquipotential[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=green,linewidth=2\pslinewidth,Vmax=0,Vmin=0](-6.1,-6.1)(6.1,6.1) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t] +\begin{pspicture*}(-6,-6)(6,6) +\psframe*[linecolor=lightgray!50](-6,-6)(6,6) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=gray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[-1 -2 2 false][1 2 2 false][-1 2 -2 false][1 -2 -2 false]},radius=1.5pt,linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=blue](-6,-6)(6,6) +\psEquipotential[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=green,linewidth=2\pslinewidth,Vmax=0,Vmin=0](-6.1,-6.1)(6.1,6.1) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + + +\begin{LTXexample}[pos=t] +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=lightgray!40](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[-1 -3 1][1 1 -3][-1 2 2]},N=9,linecolor=red,points=1000,posArrow=0.1,Pas=0.015] +\psEquipotential[Q={[-1 -3 1][1 1 -3][-1 2 2]},linecolor=blue](-6,-6)(6,6) +\psEquipotential[Q={[-1 -3 1][1 1 -3][-1 2 2]},linecolor=green,Vmin=-5,Vmax=-5,linewidth=2\pslinewidth](-6,-6)(6,6) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + + + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -2 0][-1 2 0]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][-1 2 0]},linecolor=blue](-5,-5)(5,5) +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][-1 2 0]},linecolor=green,Vmin=0,Vmax=0](-5,-5)(5,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -2 0][1 2 0]},linecolor=red,N=15,points=500] +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][1 2 0]},linecolor=blue,Vmin=0,Vmax=20,stepV=2](-5,-5)(5,5) +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][1 2 0]},linecolor=green,Vmin=9,Vmax=9](-5,-5)(5,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-10,-5)(6,5) +\psframe*[linecolor=lightgray!40](-10,-5)(6,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[600 -60 0 false][-4 0 0] },N=50,points=500,runit=0.8] +\psEquipotential[Q={[600 -60 0 false][-4 0 0]},linecolor=blue,Vmax=100,Vmin=50,stepV=2](-10,-5)(6,5) +\psframe*(-10,-5)(-9.5,5) +\rput(0,0){\textcolor{white}{\large$-$}} +\multido{\rA=4.75+-0.5}{20}{\rput(-9.75,\rA){\textcolor{white}{\large$+$}}} +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-6,-5)(6,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -2 -2][1 -2 2][1 2 2][1 2 -2]},linecolor={[HTML]{006633}}] +\psEquipotential[Q={[1 -2 -2][1 -2 2][1 2 2][1 2 -2]},Vmax=15,Vmin=0,stepV=1,linecolor=blue](-6,-6)(6,6) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 2 0][1 1 1.732][1 -1 1.732][1 -2 0][1 -1 -1.732][1 1 -1.732]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[1 2 0][1 1 1.732 12][1 -1 1.732][1 -2 0][1 -1 -1.732][1 1 -1.732]},linecolor=blue,Vmax=50,Vmin=0,stepV=5](-5,-5)(5,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 2 0][1 1 1.732][1 -1 1.732][1 -2 0][1 -1 -1.732][1 1 -1.732][-1 0 0]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[1 2 0][1 1 1.732 12][1 -1 1.732][1 -2 0][1 -1 -1.732][1 1 -1.732][-1 0 0]},Vmax=40,Vmin=-10,stepV=5,linecolor=blue](-5,-5)(5,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-6,-5)(6,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-6,-5)(6,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -4 0][1 -2 0 12][1 0 0][1 2 0][1 4 0]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[1 -4 0][1 -2 0][1 0 0][1 2 0][1 4 0]},linecolor=blue,Vmax=30,Vmin=0,stepV=2](-7,-5)(7,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + + + + +\clearpage +\section{List of all optional arguments for \texttt{pst-electricfield}} + +\xkvview{family=pst-electricfield,columns={key,type,default}} + +\nocite{*} +\bgroup +\raggedright +\bibliographystyle{plain} +\bibliography{pst-electricfield-doc} +\egroup + + +\printindex + + + + + + + +\end{document} diff --git a/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docFR.pdf b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docFR.pdf Binary files differnew file mode 100644 index 00000000000..135289389e6 --- /dev/null +++ b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docFR.pdf diff --git a/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docFR.tex b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docFR.tex new file mode 100644 index 00000000000..921a3513ae6 --- /dev/null +++ b/Master/texmf-dist/doc/generic/pst-electricfield/pst-electricfield-docFR.tex @@ -0,0 +1,495 @@ +%% $Id: pst-electricfield-docFR.tex 336 2010-05-29 18:38:59Z herbert $ +\documentclass[11pt,english,french,BCOR10mm,DIV12,bibliography=totoc,parskip=false,smallheadings + headexclude,footexclude,oneside]{pst-doc} +\usepackage[latin1]{inputenc} +\usepackage{pst-electricfield} + +\usepackage{pst-electricfield} +\usepackage{pst-func} +\usepackage{pst-exa}% only when running pst2pdf +\usepackage{esint} + + +\let\pstEFfv\fileversion +\lstset{pos=t,language=PSTricks, + morekeywords={psElectricfield,psEquipotential},basicstyle=\footnotesize\ttfamily} +\newcommand\Cadre[1]{\psframebox[fillstyle=solid,fillcolor=black,linestyle=none,framesep=0]{#1}} +% +\begin{document} + +\title{\texttt{pst-electricfield}} +\subtitle{Electric field lines of charges; v.\pstEFfv} +\author{Juergen Gilg\\ Manuel Luque\\Patrice Megret\\Herbert Vo\ss} +%\docauthor{Juergen Gilg\\Manuel Luque\\Herbert Vo\ss} +\date{\today} +\maketitle + + +\begin{abstract} +Le package \texttt{pst-electricfield} a pour objet de tracer l'allure des lignes de champ et des +équipotentielles d'un ensemble de charges ponctuelles. Ce package est né d'une discussion sur le +tracé des lignes de champ et des équipotentielles avec PStricks sur +\url{http://www.tug.org/pipermail/pstricks/}. Différentes méthodes sont possibles et ont été +utilisées lors de cet échange, elles seront exposées dans cette documentation. + +Pour ce package, le tracé des lignes de champ a été modélisé avec la méthode d'Euler qui permet +d'une part une précision satisfaisante et d'autre part une grande rapidité du tracé. La résolution +numérique\footnote{L'algorithme a été adapté de celui utilisé dans la commande +\textsf{$\backslash$psplotImp} du package \textsf{pst-func}.} de l'équation implicite du potentiel +$V(x,y)=\Sigma V_i$ a permis le tracé des équipotentielles, ce calcul est le plus long. Le package +comprend deux commandes, l'une pour le tracé des lignes de champ et l'autre celui des équipotentielles, +on pourra ne peut pas être pénalisé par la durée des calculs si on se limite au tracé des lignes de champ. + +Chaque charge est caractérisée par sa valeur $q_i$ et sa position $(x_i,y_i)$. Le choix du nombre de +charges est quelconque, la durée des calculs pour le tracé des équipotentielles augmente avec ce nombre. +\end{abstract} + +\section{Méthode proposée par Patrice Mégret} +Utilisation du package \LPack{pst-func} et de la commande \Lcs{psplotImp}\verb+[options](x1,y1)(x2,y2)+ +pour tracer les lignes de champ \textbf{et} les équipotentielles. Comment déduire la fonction +implicite permettant le tracé des lignes de champ à partir de l'expression du potentiel ? + + + + + +Le théorème de Gauss indique que le flux électrique à travers une surface fermée $S$ et défini par la relation: +\begin{equation}\label{pm-eq-a} +\psi = \oiint\limits_S \vec{D} \cdot \vec{u}_n \mathrm{d} S = Q +\end{equation} +est égal à la charge réelle $Q$ à l'intérieur de $S$. Il en résulte qu'en dehors des charges ($Q=0$), le flux électrique est conservatif. + +Un tube de flux est un tube qui est bâti sur des lignes de déplacement électrique $\vec{D}$ et en dehors des charges le flux entrant dans ce tube est égal au flux sortant vu la conservation du flux. + +En suivant un tube à flux constant, on suit donc aussi une ligne de champ $\vec{D}$ et c'est cette démarche qui sera utilisée pour trouver les expressions implicites des lignes de champ dans des configurations géométriques simples. + +Dans notre cas, nous nous limiterons à des charges ponctuelles et les lignes de déplacement électrique seront donc identiques aux lignes de champ électrique vu l'absence de polarisation. + + +Pour une charge ponctuelle $q$, placée à l'origine du système de coordonnées, le champ électrique et le potentiel sont donnés par: +\begin{equation}\label{pm-eq-b} +\vec{E} = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} q \frac{\vec{r}}{|\vec{r}|^3} +\end{equation} +\begin{equation}\label{pm-eq-c} +V = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} \frac{q}{r} +\end{equation} + +Le flux au travers une calotte sphérique de surface $S$ et dont le demi-angle d'ouverture est $\theta$, est alors simplement égal: +\begin{equation}\label{pm-eq-d} +\psi = \varepsilon_0 \varepsilon_r E S = \frac{1}{2} q (1 -\cos\theta) +\end{equation} +car $S= 2\pi r^2 (1 - \cos\theta)$ et en vertu de (\ref{pm-eq-a}) $4 \pi r^2 \varepsilon_0 \varepsilon_r E =q$. + +\begin{center} +\begin{pspicture}(-3,-3)(3,3) +%\psgrid +\psdot[dotscale=2](0,0) +\uput[-135](0,0){$q$} +\psaxes[labels=none,ticks=none]{->}(0,0)(-2.5,-2.5)(2.5,2.5)[$x$,-90][$y$,0] +\pswedge(0,0){2}{-30}{30} +\psarc{->}(0,0){1}{0}{30} +\rput(1.2,0.2){$\theta$} +\rput(2.2,0.7){$S$} +\end{pspicture} +\end{center} + +Pour trouver une expression implicite des lignes de champ, il suffit d'exprimer la constance du flux, ce qui s'écrit: +\begin{equation}\label{pm-eq-e} +\psi(x,y) = \frac{1}{2} q (1 -\cos\theta) = \mathrm{cte} +\end{equation} +On voit tout de suite que les lignes de champ correspondent à $\theta=\mathrm{cte}$, elles sont donc bien radiales. + +Ainsi, pour les lignes de champ dans le plan $xy$, on a simplement en repassant aux coordonnées cartésiennes: +\begin{equation}\label{pm-eq-f} +\frac{x}{\sqrt{x^2+y^2}} = \mathrm{cte} +\end{equation} + +Pour les équipotentielles, la relation (\ref{pm-eq-c}) est déjà sous la forme implicite et il suffit d'exprimer $V=\mathrm{cte}$, ce qui donne: +\begin{equation}\label{pm-eq-g} +\frac{1}{\sqrt{x^2+y^2}} = \mathrm{cte} +\end{equation} + +La figure suivante montre les lignes de champ et les équipotentielles pour une charge ponctuelle en $(0,0)$. On constate bien que les équations implicites donnent des lignes de champ radiales et des équipotentielles circulaires, orthogonales aux lignes de champ. + +\begin{center} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 0 0]}] +\psEquipotential[Q={[1 0 0]}](-5,-5)(5,5) +\multido{\r=-1+0.1}{20}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=blue](-6,-6)(6,6){% +x y 2 exp x 2 exp add sqrt div \r \space sub}} +\multido{\r=0.0+0.1}{10}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=red](-6,-6)(6,6){% +x 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div \r \space sub}} +\end{pspicture*} +\end{center} + + +\begin{verbatim} +%% lignes de champ +\multido{\r=-1+0.1}{20}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=blue](-6,-6)(6,6){% +x y 2 exp x 2 exp add sqrt div \r \space sub}} + +%% équipotentielles +\multido{\r=0.0+0.1}{10}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=red](-6,-6)(6,6){% +x 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div \r \space sub}} +\end{verbatim} + + + +Nous allons maintenant généraliser à une distribution de charges ponctuelles en \textbf{ligne}. Soit un ensemble de charges ponctuelles $q_i$ localisées aux points $(x_i,0)$. +\begin{center} +\begin{pspicture}(0,-3)(12,3) +%\psgrid +\psset{dotscale=2} +\dotnode(0,0){NA}\nput{-45}{NA}{$q_1$} +\dotnode(2,0){NB}\nput{-90}{NB}{$q_2$} +\dotnode(5,0){NC}\nput{-90}{NC}{$q_n$} +\dotnode[linecolor=red](4,2){ND}\nput{90}{ND}{$P(x,y)$} +\ncline{NA}{ND}\naput{$r_1,\theta_1$} +\ncline{NB}{ND}\nbput{$r_2,\theta_2$} +\ncline{NC}{ND}\nbput{$r_n,\theta_n$} +\psaxes[labels=none,ticks=none]{->}(0,0)(0,-2.5)(11,2.5)[$x$,-90][$y$,0] +\psarc{->}(5,0){0.7}{0}{116.5} +\rput(6,0.5){$\theta_n$} +\dotnode[linecolor=blue](4,-2){NE} +\nccurve[ncurv=2,linecolor=green!40!black]{ND}{NE} +\end{pspicture} +\end{center} + +La symétrie de ce problème est cylindrique; il suffit donc d'étudier les lignes de champ et le potentiel dans le demi-plan $xy$ et par rotation autour de l'axe $x$, on a la solution complète. + +Par rotation autour de l'axe $x$, la ligne de champ qui passe par le point $P$ engendre un tube de flux dont le flux passant par une surface couvercle quelconque passant par $P(x,y)$ et coupant l'axe $x$ au delà de la dernière charge (cette surface coupe le plan $xy$ selon l'arc en vert) vaut à partir de (\ref{pm-eq-d}): +\begin{equation}\label{pm-eq-h} +\psi = \frac{1}{2} \sum_{i=1}^{n} q_i (1 -\cos\theta_i) +\end{equation} + +Les lignes de champ s'obtiennent simplement en exprimant $\psi = \mathrm{cte}$, soit en coordonnées cartésiennes: +\begin{equation}\label{pm-eq-i} +\sum_{i=1}^{n} q_i \frac{x-x_i}{\sqrt{(x-x_i)^2+y^2}} = \mathrm{cte} +\end{equation} + +Pour le potentiel, la solution est triviale: +\begin{equation}\label{pm-eq-j} +\sum_{i=1}^{n} \frac{q_i}{\sqrt{(x-x_i)^2+y^2}} = \mathrm{cte} +\end{equation} + +\begin{center} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -2 0][-1 2 0]}] +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][-1 2 0]},Vmin=-2,Vmax=2,stepV=0.25](-5,-5)(5,5) +\multido{\r=-2+0.2}{20}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=red](-6,-6)(6,6){% +x 2 add dup 2 exp y 2 exp add sqrt div 1 mul +x -2 add dup 2 exp y 2 exp add sqrt div -1 mul add +\r \space sub}} +\multido{\r=-0.5+0.1}{10}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=blue](-6,-6)(6,6){% +x 2 add 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div 1 mul +x -2 add 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div -1 mul add +\r \space sub}} +\end{pspicture*} +\end{center} + +\begin{verbatim} +%% lignes de champ +\multido{\r=-2+0.2}{20}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=red](-6,-6)(6,6){% +x 2 add dup 2 exp y 2 exp add sqrt div 1 mul +x -2 add dup 2 exp y 2 exp add sqrt div -1 mul add +\r \space sub}} +%% équipotentielles +\multido{\r=-0.5+0.1}{10}{% +\psplotImp[linestyle=solid,linecolor=blue](-6,-6)(6,6){% +x 2 add 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div 1 mul +x -2 add 2 exp y 2 exp add sqrt 1 exch div -1 mul add +\r \space sub}} +\end{verbatim} + + +L'exemple ci-dessus correspond à une charge $+1$ en $(-2,0)$ et une charge $-1$ en $(2,0)$ et montre la superposition des résultats par la méthode des fonctions implicites et celle de l'intégration directe. La correspondance est parfaite, mais la méthode des fonctions implicites est plus lente et est limitée à un problème à symétrie cylindrique (charges en ligne). + + + + + +\newpage +\section{Méthode proposée par Gilg Juergen} +Utilisation du package \LPack{pstricks-add} et de la commande \Lcs{psplotDiffEqn} pour tracer les lignes de champ \textbf{et} les équipotentielles. + +Soit le système de charges ponctuelles $\{q_1, \,\ldots, \,q_n\}$ et leurs vecteurs position $\{\vec{r}_1, \,\ldots, \,\vec{r}_n\}$. +\begin{equation*} +\vec{r}_1=\begin{pmatrix} +x_1\\y_1 +\end{pmatrix},\,\ldots,\, +\vec{r}_n=\begin{pmatrix} +x_n\\y_n +\end{pmatrix};\, +\vec{r}=\begin{pmatrix} +x\\y +\end{pmatrix} +\end{equation*} +Le principe de superposition nous donne le champ résultant en un point $M$ défini par $\overrightarrow{r}(M)$ : +\begin{equation} +\vec{E} = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} \sum\limits_{i=1}^n q_i \frac{\vec{r} - \vec{r}_i}{|\vec{r} - \vec{r}_i|^3} +\end{equation} +Expression des composantes vectorielles : +\begin{equation} +\vec{E} =\begin{pmatrix} +E_x\\E_y +\end{pmatrix}= + \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} \sum\limits_{i=1}^n \frac{q_i}{\sqrt{(x-x_i)^2+(y-y_i)^2}^3}\begin{pmatrix} + x-x_i\\y-y_i + \end{pmatrix} +\end{equation} +ou +\begin{align*} +E_x&=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} \sum\limits_{i=1}^n \frac{q_i(x-x_i)}{\sqrt{(x-x_i)^2+(y-y_i)^2}^3}\\ +E_y&=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} \sum\limits_{i=1}^n \frac{q_i(y-y_i)}{\sqrt{(x-x_i)^2+(y-y_i)^2}^3} +\end{align*} +Les lignes de champs sont tangentes \`{a} $\vec{E}$. +\begin{equation*} +\frac{\text{d}y}{\text{d}x}=\frac{E_y}{E_x} +\end{equation*} +C'est une \'{e}quation différentielle d'ordre 1. + +Utilisons la commande : \verb!\psplotDiffEqn! pour dessiner les lignes de champ. +\begin{verbatim} +\pstVerb{% +/q1 1 def +/q2 -0.5 q1 mul def +/xA 1.8 def +} + +\multido{\rx=-250+10.2}{50}{% +\psplotDiffEqn[% +linewidth=0.25pt,% +linecolor=red,% +varsteptol=.001,% +method=rk4,% +algebraic, +plotpoints=200% +]{-20}{20}{\rx}{% +(q1*(y[0])/(sqrt((x+xA)^2+(y[0])^2))^3+q2*(y[0])/(sqrt((x-xA)^2+(y[0])^2))^3)% +/% +(q1*(x+xA)/(sqrt((x+xA)^2+(y[0])^2))^3+q2*(x-xA)/(sqrt((x-xA)^2+(y[0])^2))^3)% +}% +} +\pscircle*(!xA 0){0.25}\pscircle*(!xA neg 0){0.25} +\end{verbatim} + +Le potentiel : +\begin{equation} +\vec{E}=\begin{pmatrix} +E_x\\E_y +\end{pmatrix}=-\text{grad}\, V=-\nabla V =-\begin{pmatrix} +\frac{\partial V}{\partial x}\\[4pt] +\frac{\partial V}{\partial y} +\end{pmatrix} +\end{equation} +ou +\begin{align*} +E_x=-\frac{\partial V}{\partial x}\\ +E_y=-\frac{\partial V}{\partial y} +\end{align*} + +\textbf{Équipotentielles} +\begin{equation*} +V=\text{Cste} +\end{equation*} +Les équipotentielles sont orthogonales aux lignes de champ. +\begin{equation*} +\frac{\text{d}y}{\text{d}x}=-\frac{E_x}{E_y} +\end{equation*} +C'est une \'{e}quation différentielle d'ordre 1. On utilise encore : \verb!\psplotDiffEqn! pour tracer les équipotentielles. +\begin{verbatim} +\pstVerb{% +/q1 1 def +/q2 1 q1 mul def +/xA 3.25 def +} +\multido{\rx=-4.1+0.75}{20}{% +\psplotDiffEqn[% +linewidth=0.85pt,% +linecolor=blue,% +varsteptol=.00001,% +method=rk4,% +algebraic, +plotpoints=300% +]{-6}{6}{\rx}{% +-((q1*(x+xA)/(sqrt((x+xA)^2+(y[0])^2))^3+q2*(x-xA)/(sqrt((x-xA)^2+(y[0])^2))^3)) +/ +(q1*(y[0])/(sqrt((x+xA)^2+(y[0])^2))^3+q2*(y[0])/(sqrt((x-xA)^2+(y[0])^2))^3)% +}% +} +\end{verbatim} +Le fichier d'expérimentation est ici : \url{http://tug.org/mailman/htdig/pstricks/2010/007468.html} + +C'est une méthode simple, mais qui n'est pas facilement généralisable, ce qui a motivé l'élaboration de ce package. + +\section{Les lignes de champ} +Elles se tracent avec la commande : \verb+\psElectricfield[options]+, les paramètres sont les suivants : +\begin{enumerate} + \item Les charges, les coordonnées de leurs positions et le nombre de lignes partant ou aboutissant sur + chacune d'elles sont introduites par le même paramètre + $\mathsf{Q=\{[q_1\, x_1\, y_1\, N_1] [q_2\, x_2\, y_2\, N_2]\ldots[q_i\, x_i\, y_i\, N_i]\ldots [q_n\, x_n\, y_n\, N_n]\}}$. + Le nombre de lignes est optionnel, s'il n'y a rien, on prend par défaut \textsf{N=19}, ce qui correspond à + 360/18=20\degres{} entre deux lignes partant(ou aboutissant) de(sur) chaque charge. + \item La couleur et l'épaisseur des lignes se règlent avec les paramètres usuels de PStricks : \Lkeyword{linecolor} + et \Lkeyword{linewidth}. + \item Le nombre de points de chaque ligne \textsf{points=400} et le pas du tracé \textsf{Pas=0.025}, ce sont les + valeurs par défaut qu'il vous appartient de modifier, si elles ne vous donnent pas satisfaction. + \item La position des flèches sur une ligne de champ peut être ajustée avec le paramètre \textsf{posArrow=0.25}, + qui représente la fraction du nombre de points de la ligne à partir de la charge. + \item Par défaut le rayon des charges est proportionnel à la valeur de $|q|$. Si on souhaite désactiver cette + relation, il suffit de positionner le booléen \textsf{chargeradius} à \textsf{false} : \textsf{chargeradius=false}. Le rayon de la charge est lié à \textsf{runit}, c'est donc cette valeur qu'il faudra modifier pour agrandir ou diminuer ce rayon. +\end{enumerate} +\section{Les équipotentielles} +Elles se tracent avec la commande : \Lcs{psEquipotential}[options](xmin,ymin)(xmax,ymax)+. Les options de charge comprennent +les mêmes paramètres \textsf{Q} que pour les lignes de champ, il est inutile d'indiquer~\textsf{N}. +\begin{enumerate} + \item Il faut prévoir les valeurs maximale et minimale du potentiel : \textsf{Vmax=3} et \textsf{Vmin=-1} : valeurs par défaut. + \item L'intervalle entre deux valeurs de potentiel \textsf{stepV=0.5}, ce qui déterminera le nombre d'équipotentielles. + \item La couleur et l'épaisseur des équipotentielles se règlent avec les paramètres usuels de PStricks : \textsf{linecolor} et \textsf{linewidth}. + \item Le paramètre \textsf{stepFactor=0.67} fixe la largeur du pas du balayage horizontal et vertical du domaine choisi, + \textsf{(xmin,ymin)(xmax,ymax)}, lors de la résolution numérique de $\mathsf{V(x,y)=Cste}$, il détermine la continuité du tracé. + \item Pour dessiner une équipotentielle particulière, par exemple $V=0$, il suffit de donner la même valeur à + \textsf{Vmax=0} et \textsf{Vmin=0} et de choisir une couleur différente des autres. +\end{enumerate} + +\section{Exemples} + +\begin{LTXexample}[pos=t] +\begin{pspicture*}(-6,-6)(6,6) +\psframe*[linecolor=lightgray!50](-6,-6)(6,6) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=gray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=blue](-6.1,-6.1)(6.1,6.1) +\psEquipotential[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=green,linewidth=2\pslinewidth,Vmax=0,Vmin=0](-6.1,-6.1)(6.1,6.1) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t] +\begin{pspicture*}(-6,-6)(6,6) +\psframe*[linecolor=lightgray!50](-6,-6)(6,6) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=gray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[-1 -2 2 false][1 2 2 false][-1 2 -2 false][1 -2 -2 false]},radius=1.5pt,linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=blue](-6,-6)(6,6) +\psEquipotential[Q={[-1 -2 2][1 2 2][-1 2 -2][1 -2 -2]},linecolor=green,linewidth=2\pslinewidth,Vmax=0,Vmin=0](-6.1,-6.1)(6.1,6.1) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + + +\begin{LTXexample}[pos=t] +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=lightgray!40](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[-1 -3 1][1 1 -3][-1 2 2]},N=9,linecolor=red,points=1000,posArrow=0.1,Pas=0.015] +\psEquipotential[Q={[-1 -3 1][1 1 -3][-1 2 2]},linecolor=blue](-6,-6)(6,6) +\psEquipotential[Q={[-1 -3 1][1 1 -3][-1 2 2]},linecolor=green,Vmin=-5,Vmax=-5,linewidth=2\pslinewidth](-6,-6)(6,6) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + + + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -2 0][-1 2 0]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][-1 2 0]},linecolor=blue](-5,-5)(5,5) +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][-1 2 0]},linecolor=green,Vmin=0,Vmax=0](-5,-5)(5,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -2 0][1 2 0]},linecolor=red,N=15,points=500] +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][1 2 0]},linecolor=blue,Vmin=0,Vmax=20,stepV=2](-5,-5)(5,5) +\psEquipotential[Q={[1 -2 0][1 2 0]},linecolor=green,Vmin=9,Vmax=9](-5,-5)(5,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-10,-5)(6,5) +\psframe*[linecolor=lightgray!40](-10,-5)(6,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[600 -60 0 false][-4 0 0] },N=50,points=500,runit=0.8] +\psEquipotential[Q={[600 -60 0 false][-4 0 0]},linecolor=blue,Vmax=100,Vmin=50,stepV=2](-10,-5)(6,5) +\psframe*(-10,-5)(-9.5,5) +\rput(0,0){\textcolor{white}{\large$-$}} +\multido{\rA=4.75+-0.5}{20}{\rput(-9.75,\rA){\textcolor{white}{\large$+$}}} +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-6,-5)(6,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -2 -2][1 -2 2][1 2 2][1 2 -2]},linecolor={[HTML]{006633}}] +\psEquipotential[Q={[1 -2 -2][1 -2 2][1 2 2][1 2 -2]},Vmax=15,Vmin=0,stepV=1,linecolor=blue](-6,-6)(6,6) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 2 0][1 1 1.732][1 -1 1.732][1 -2 0][1 -1 -1.732][1 1 -1.732]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[1 2 0][1 1 1.732 12][1 -1 1.732][1 -2 0][1 -1 -1.732][1 1 -1.732]},linecolor=blue,Vmax=50,Vmin=0,stepV=5](-5,-5)(5,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-5,-5)(5,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-5,-5)(5,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 2 0][1 1 1.732][1 -1 1.732][1 -2 0][1 -1 -1.732][1 1 -1.732][-1 0 0]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[1 2 0][1 1 1.732 12][1 -1 1.732][1 -2 0][1 -1 -1.732][1 1 -1.732][-1 0 0]},Vmax=40,Vmin=-10,stepV=5,linecolor=blue](-5,-5)(5,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + +\begin{LTXexample}[pos=t,vsep=5mm] +\psset{unit=0.75cm} +\begin{pspicture*}(-6,-5)(6,5) +\psframe*[linecolor=green!20](-6,-5)(6,5) +\psgrid[subgriddiv=0,gridcolor=lightgray,griddots=10] +\psElectricfield[Q={[1 -4 0][1 -2 0 12][1 0 0][1 2 0][1 4 0]},linecolor=red] +\psEquipotential[Q={[1 -4 0][1 -2 0][1 0 0][1 2 0][1 4 0]},linecolor=blue,Vmax=30,Vmin=0,stepV=2](-7,-5)(7,5) +\end{pspicture*} +\end{LTXexample} + + +\clearpage +\section{Liste des arguments optionnel pour \texttt{pst-electricfield}} + +\xkvview{family=pst-electricfield,columns={key,type,default}} + +\nocite{*} +\bgroup +\raggedright +\bibliographystyle{plain} +\bibliography{pst-electricfield-doc} +\egroup + + +\printindex + + + + +\end{document} diff --git a/Master/texmf-dist/dvips/pst-electricfield/pst-electricfield.pro b/Master/texmf-dist/dvips/pst-electricfield/pst-electricfield.pro new file mode 100755 index 00000000000..8a73b36e96e --- /dev/null +++ b/Master/texmf-dist/dvips/pst-electricfield/pst-electricfield.pro @@ -0,0 +1,243 @@ +%% $Id: pst-3dplot.pro 236 2009-12-31 08:59:43Z herbert $ +%% +%% This is file `pst-electricfield.pro', +%% +%% IMPORTANT NOTICE: +%% +%% Package `pst-electricfield.tex' +%% Jürgen Gilg +%% Manuel Luque +%% Patrice Megrét +%% Herbert Voss +%% +%% This program can be redistributed and/or modified under the terms +%% of the LaTeX Project Public License Distributed from CTAN archives +%% in directory macros/latex/base/lppl.txt. +%% +%% DESCRIPTION: +%% `pst-electricfield' is a PSTricks package to draw fields of charges +%% +%% version 0.04 / 2010-06-08 Herbert Voss <hvoss _at_ tug.org> +%% +% +/tx@EFieldDict 60 dict def +tx@EFieldDict begin +% +% helper functions +/getX { xCoor exch get } def +/getY { yCoor exch get } def +/getQ { Qcharges exch get } def +% /getR { Radius exch get } def +% +/setValues { + /xCoor [ + 0 1 NoQ { + /i exch def + /qi QXYN i get def + qi 1 get} for + ] def + /yCoor [ + 0 1 NoQ { + /i exch def + /qi QXYN i get def + qi 2 get} for + ] def +} def +/Radius {xP i getX sub yP i getY sub Pyth} def +% +/fleche { + gsave + x2 y2 moveto + y2 y1 sub x2 x1 sub atan rotate % 1 1 scale + -1 CLW mul 2 CLW mul rlineto + 7 CLW mul -2 CLW mul rlineto + -7 CLW mul -2 CLW mul rlineto + closepath + fill + grestore +} def +% +%% syntaxe : any isbool --> booleen +/isbool { type (booleantype) cvn eq } def +%% syntaxe : any isinteger --> booleen +/isinteger { type (integertype) cvn eq } def +% +/drawChargeCircle { % qi x y r on the stack + 0 360 arc + gsave + 0 ge {1}{0} ifelse setgray fill + grestore + 0 setgray stroke +} def +% +/Electricfield { + % extraction des donnees = qi, xi, yi, Ni, plotCharge + /NoQ QXYN length 1 sub def % nombre de charges -1 + /NL [ % les lignes + 0 1 NoQ { + /i exch def + /qi QXYN i get def + qi length 3 eq + { /nL N def } + { qi 3 get dup isinteger + { /nL ED } + { pop /nL N def } ifelse } ifelse + nL } for + ] def + /plotCharge [ % les lignes + 0 1 NoQ { + /i exch def + /qi QXYN i get def + qi length 3 eq + { /pC true def } + { qi length 4 eq + { qi 3 get dup isbool + { /pC ED } + { pop /pC true def } ifelse } + { qi 4 get /pC ED } ifelse } ifelse + pC } for + ] def + /Qcharges [ % les charges + 0 1 NoQ { + /i exch def + /qi QXYN i get def + qi 0 get} for + ] def + setValues + 0 0 moveto + /Lignes [ % on stroke dans un tableau toutes lignes + 0 1 NoQ { + /iQ ED % on considere chacune des charges + /dAngle 360 NL iQ get 1 sub div def + /pasX iQ getQ 0 ge {Pas} {Pas neg} ifelse def + /xStart iQ getX def + /yStart iQ getY def + [ + 0 dAngle 360 dAngle sub { + /iA ED % on en fait le tour + /xP xStart pasX iA cos mul add def + /yP yStart pasX iA sin mul add def + [ NbrePoints { % nombre de points + 0 0 + 0 1 NoQ { + /i ED + i getQ xP i getX sub mul Radius 3 exp Div add exch + i getQ yP i getY sub mul Radius 3 exp Div add exch + } for + /Ex ED + /Ey ED + /NormeE Ex Ey Pyth def + /dX Ex NormeE div pasX mul def + /dY Ey NormeE div pasX mul def + /xP xP dX add def /yP yP dY add def + [ xP xUnit mul yP yUnit mul ] + } repeat + ] + } for + ] + } for + ] def +% on lit les tableaux et on dessine les lignes + 0 1 Lignes length 1 sub { + /iQ ED % chaque charge + /qi iQ getQ def + /Lignes_Champ Lignes iQ get def + 0 1 Lignes_Champ length 1 sub { + /iLi ED + /Ligne_Champ Lignes_Champ iLi get def % une ligne + Ligne_Champ 0 get aload pop moveto % xP yP + 1 1 Ligne_Champ length 1 sub { + /iCompteur exch def + Ligne_Champ iCompteur get aload pop lineto + } for + stroke + % les fleches + Ligne_Champ dup length 1 sub posArrow mul cvi get aload pop + /y1 ED + /x1 ED + Ligne_Champ dup length 1 sub posArrow mul cvi 1 add get aload pop + /y2 ED + /x2 ED + /X1 x2 def + /X2 x1 def + /Y1 y2 def + /Y2 y1 def + qi 0 le { /x1 X1 def /x2 X2 def /y1 Y1 def /y2 Y2 def} if + fleche + } for + } for + 0 1 NoQ { + /i exch def + Qcharges i get dup /qi ED + xCoor i get xUnit mul + yCoor i get yUnit mul % now on stack: qi x y + plotCharge i get % relative or absolute radii? + { ChargeRadius qi abs mul drawChargeCircle } + { ChargeRadius 0 gt + { ChargeRadius drawChargeCircle } + { pop pop pop } ifelse } ifelse + } for +} def % Electricfield +% +% +/Equipotential { +% extraction des donnees = qi, xi, yi, + /NoQ QXYN length 1 sub def % nombre de charges -1 + /Qcharges [ % les charges + 0 1 NoQ { + /i exch def + /qi QXYN i get def + qi 0 get} for + ] def + setValues + /Func { + 0 + 0 1 NoQ {/i exch def + /qi QXYN i get def + qi 0 get + Radius div add } for + 9 mul % V en volts q en nC + V sub + } def + % code extrait de pst-func + /xPixel xMax xMin sub xUnit mul round cvi def + /yPixel yMax yMin sub yUnit mul round cvi def + /dx xMax xMin sub xPixel div def + /dy yMax yMin sub yPixel div def + /setpixel { + dy div exch + dx div exch + LW 2 div 0 360 arc fill + } bind def +% + Vmin StepV Vmax { + /V ED + /VZ true def % suppose that F(x,y)>=0 + /xP xMin def + /yP yMin def + Func 0.0 lt { /VZ false def } if % first value + xMin dx StepFactor mul xMax { + /xP exch def + yMin dy StepFactor mul yMax { + /yP exch def + Func 0 lt + { VZ { xP yP setpixel /VZ false def} if } + { VZ {}{ xP yP setpixel /VZ true def } ifelse } ifelse + } for + } for +% + /xP xMin def /y yMin def Func 0.0 lt { /VZ false def } if % erster Wert + yMin dy StepFactor mul yMax { + /yP exch def + xMin dx StepFactor mul xMax { + /xP exch def + Func 0 lt + { VZ { xP yP setpixel /VZ false def} if } + { VZ {}{ xP yP setpixel /VZ true def } ifelse } ifelse + } for + } for + } for +} def % Equipotential +% +end % tx@EFieldDict +%
\ No newline at end of file diff --git a/Master/texmf-dist/source/generic/pst-electricfield/Makefile b/Master/texmf-dist/source/generic/pst-electricfield/Makefile new file mode 100644 index 00000000000..ecb4d158cd3 --- /dev/null +++ b/Master/texmf-dist/source/generic/pst-electricfield/Makefile @@ -0,0 +1,84 @@ + +# `Makefile' for `pst-magneticfield.pdf', Rolf Niepraschk, 2010/05/21 + +.SUFFIXES : .tex .ltx .dvi .ps .pdf .eps .pro + +PACKAGE = pst-electricfield +MAIN = $(PACKAGE)-doc +LANGUAGES = DE EN FR +PRO = $(PACKAGE).pro + + +empty= +space=$(empty) $(empty) +DOC_SOURCES = $(addprefix $(PACKAGE)-doc,$(LANGUAGES)$(space)) +DOC_SOURCES := $(addsuffix .tex, $(DOC_SOURCES)) +DOCS = $(DOC_SOURCES:.tex=.pdf) + +TDS = ~/PSTricks/PSTricks-TDS + +LATEX = pst2pdf +PDFLATEX = pdflatex +OPTIONS= --Iext=.png --Iscale=0.5 --DPI=150 +#--noImages + +ARCHNAME = $(PACKAGE)-$(shell date +%Y%m%d) + +ARCHFILES = $(PACKAGE).sty $(PACKAGE).tex $(PACKAGE).pro $(DOC_SOURCES) \ + README Changes Makefile + +all : $(DOCS) clean + +%.pdf : %.tex + $(LATEX) $(basename $<) $(OPTIONS) +# makeindex -s gglo.ist -t $(basename $<)-pdf.glg -o $(basename $<)-pdf.gls $(basename $<)-pdf.glo + makeindex -s pst-doc.ist -t $(basename $<)-pdf.ilg -o $(basename $<)-pdf.ind $(basename $<)-pdf.idx + bibtex $(basename $<)-pdf + $(PDFLATEX) $(basename $<)-pdf + $(PDFLATEX) $(basename $<)-pdf + mv $(basename $<)-pdf.pdf $(basename $<).pdf + rm -f $(basename $<)-tmp.* $(basename $<)-pdf.* + +clean : + $(RM) $(foreach i,$(DOC_SOURCES:.tex=),$(addprefix $i, \ + .log .plog .preamble .aux .glg .glo .gls .ilg .idx .ind .tmp .toc .out .blg .bbl)) + +veryclean : clean + $(RM) $(foreach i,$(DOC_SOURCES:.tex=),$(addprefix $i, \ + .pdf .bbl .blg)) + +arch : + zip $(ARCHNAME).zip $(ARCHFILES) + +ifneq ($(strip $(PRO)),) +installPRO : + @echo "Installiere PRO-Dateien ($(PRO))..." + cp -u Changes $(TDS)/dvips/$(PACKAGE)/ + cp -u $(PACKAGE).pro $(TDS)/dvips/$(PACKAGE)/ + cp -u $(PACKAGE).pro ~/Links/dvips-local/ +else +installPRO : + @: +endif + +tds : installPRO + @echo "Installiere TeX-Zeug..." + cp -u Changes $(TDS)/doc/generic/$(PACKAGE)/ + cp -u README $(TDS)/doc/generic/$(PACKAGE)/ + cp -u *.pdf $(TDS)/doc/generic/$(PACKAGE)/ +# + cp -u Changes $(TDS)/tex/latex/$(PACKAGE)/ + cp -u $(PACKAGE).sty $(TDS)/tex/latex/$(PACKAGE)/ +# + cp -u Changes $(TDS)/tex/generic/$(PACKAGE)/ + cp -u $(PACKAGE).tex $(TDS)/tex/generic/$(PACKAGE)/ +# + cp -u Changes $(TDS)/source/$(PACKAGE)/ + cp -u *-doc??.tex $(TDS)/source/$(PACKAGE)/ + cp -u $(MAIN).bib $(TDS)/source/$(PACKAGE)/ + cp -u Makefile $(TDS)/source/$(PACKAGE)/ + +debug : + @echo $(DOC_SOURCES) + +# EOF diff --git a/Master/texmf-dist/source/generic/pst-electricfield/Makefile.latex b/Master/texmf-dist/source/generic/pst-electricfield/Makefile.latex new file mode 100644 index 00000000000..c2f5fb548b9 --- /dev/null +++ b/Master/texmf-dist/source/generic/pst-electricfield/Makefile.latex @@ -0,0 +1,98 @@ + +# `Makefile' for `pst-electricfield-doc.pdf', hv, 201?/??/?? + +.SUFFIXES : .tex .ltx .dvi .ps .pdf .eps .pro + +PACKAGE = pst-electricfield +MAIN = $(PACKAGE)-doc + +LANGUAGES = DE FR EN + +ifneq ($(LANGUAGES),) + DOC_SOURCES = $(addprefix $(PACKAGE)-doc,$(LANGUAGES)) +else + DOC_SOURCES = $(MAIN) +endif + +DOC_SOURCES := $(addsuffix .tex, $(DOC_SOURCES)) +DOCS = $(DOC_SOURCES:.tex=.pdf) + +TDS = ~/PSTricks/PSTricks-TDS + +LATEX = latex + +DVIPS = dvips + +PS2PDF = GS_OPTIONS=-dAutoRotatePages=/None ps2pdf + +ARCHNAME = $(PACKAGE)-$(shell date +%Y%m%d) + +PRO = $(PACKAGE).pro + +ARCHFILES = $(PACKAGE).sty $(PACKAGE).tex $(PACKAGE).pro $(DOC_SOURCES) \ + README Changes Makefile + +all : $(DOCS) clean + +%.pdf : %.ps + $(PS2PDF) $< $@ + +%.ps : %.dvi + $(DVIPS) -o $@ $< + +%.dvi : %.tex + $(LATEX) $< +# $(LATEX) $< +# if ! test -f $(basename $<).glo ; then touch $(basename $<).glo; fi +# if ! test -f $(basename $<).idx ; then touch $(basename $<).idx; fi +# makeindex -s gglo.ist -t $(basename $<).glg -o $(basename $<).gls $(basename $<).glo + makeindex -s pst-doc.ist -t $(basename $<).ilg -o $(basename $<).ind \ + $(basename $<).idx + bibtex $(basename $<) + $(LATEX) $< + $(LATEX) $< + +clean : + $(RM) $(foreach i,$(DOC_SOURCES:.tex=),$(addprefix $i, \ + .log .aux .glg .glo .gls .ilg .idx .ind .tmp .toc .out .blg .bbl)) + +veryclean : clean + $(RM) $(foreach i,$(DOC_SOURCES:.tex=),$(addprefix $i, \ + .pdf .bbl .blg)) + +arch : + zip $(ARCHNAME).zip $(ARCHFILES) + +ifneq ($(strip $(PRO)),) +installPRO : + @echo "Installiere PRO-Dateien ($(PRO))..." + cp -u Changes $(TDS)/dvips/$(PACKAGE)/ + cp -u $(PACKAGE).pro $(TDS)/dvips/$(PACKAGE)/ + cp -u $(PACKAGE).pro ~/Links/dvips-local/ +else +installPRO : + @: +endif + +tds : installPRO + @echo "Installiere TeX-Zeug..." + cp -u Changes $(TDS)/doc/generic/$(PACKAGE)/ + cp -u README $(TDS)/doc/generic/$(PACKAGE)/ + cp -u *.pdf $(TDS)/doc/generic/$(PACKAGE)/ +# + cp -u Changes $(TDS)/tex/latex/$(PACKAGE)/ + cp -u $(PACKAGE).sty $(TDS)/tex/latex/$(PACKAGE)/ +# + cp -u Changes $(TDS)/tex/generic/$(PACKAGE)/ + cp -u $(PACKAGE).tex $(TDS)/tex/generic/$(PACKAGE)/ +# + cp -u Changes $(TDS)/source/$(PACKAGE)/ + cp -u $(MAIN)*.tex $(TDS)/source/$(PACKAGE)/ + cp -u $(MAIN).bib $(TDS)/source/$(PACKAGE)/ + cp -u Makefile $(TDS)/source/$(PACKAGE)/ + +debug : + @echo $(DOC_SOURCES) + @echo $(DOCS) + +# EOF diff --git a/Master/texmf-dist/source/generic/pst-electricfield/Makefile.pst2pdf b/Master/texmf-dist/source/generic/pst-electricfield/Makefile.pst2pdf new file mode 100644 index 00000000000..ecb4d158cd3 --- /dev/null +++ b/Master/texmf-dist/source/generic/pst-electricfield/Makefile.pst2pdf @@ -0,0 +1,84 @@ + +# `Makefile' for `pst-magneticfield.pdf', Rolf Niepraschk, 2010/05/21 + +.SUFFIXES : .tex .ltx .dvi .ps .pdf .eps .pro + +PACKAGE = pst-electricfield +MAIN = $(PACKAGE)-doc +LANGUAGES = DE EN FR +PRO = $(PACKAGE).pro + + +empty= +space=$(empty) $(empty) +DOC_SOURCES = $(addprefix $(PACKAGE)-doc,$(LANGUAGES)$(space)) +DOC_SOURCES := $(addsuffix .tex, $(DOC_SOURCES)) +DOCS = $(DOC_SOURCES:.tex=.pdf) + +TDS = ~/PSTricks/PSTricks-TDS + +LATEX = pst2pdf +PDFLATEX = pdflatex +OPTIONS= --Iext=.png --Iscale=0.5 --DPI=150 +#--noImages + +ARCHNAME = $(PACKAGE)-$(shell date +%Y%m%d) + +ARCHFILES = $(PACKAGE).sty $(PACKAGE).tex $(PACKAGE).pro $(DOC_SOURCES) \ + README Changes Makefile + +all : $(DOCS) clean + +%.pdf : %.tex + $(LATEX) $(basename $<) $(OPTIONS) +# makeindex -s gglo.ist -t $(basename $<)-pdf.glg -o $(basename $<)-pdf.gls $(basename $<)-pdf.glo + makeindex -s pst-doc.ist -t $(basename $<)-pdf.ilg -o $(basename $<)-pdf.ind $(basename $<)-pdf.idx + bibtex $(basename $<)-pdf + $(PDFLATEX) $(basename $<)-pdf + $(PDFLATEX) $(basename $<)-pdf + mv $(basename $<)-pdf.pdf $(basename $<).pdf + rm -f $(basename $<)-tmp.* $(basename $<)-pdf.* + +clean : + $(RM) $(foreach i,$(DOC_SOURCES:.tex=),$(addprefix $i, \ + .log .plog .preamble .aux .glg .glo .gls .ilg .idx .ind .tmp .toc .out .blg .bbl)) + +veryclean : clean + $(RM) $(foreach i,$(DOC_SOURCES:.tex=),$(addprefix $i, \ + .pdf .bbl .blg)) + +arch : + zip $(ARCHNAME).zip $(ARCHFILES) + +ifneq ($(strip $(PRO)),) +installPRO : + @echo "Installiere PRO-Dateien ($(PRO))..." + cp -u Changes $(TDS)/dvips/$(PACKAGE)/ + cp -u $(PACKAGE).pro $(TDS)/dvips/$(PACKAGE)/ + cp -u $(PACKAGE).pro ~/Links/dvips-local/ +else +installPRO : + @: +endif + +tds : installPRO + @echo "Installiere TeX-Zeug..." + cp -u Changes $(TDS)/doc/generic/$(PACKAGE)/ + cp -u README $(TDS)/doc/generic/$(PACKAGE)/ + cp -u *.pdf $(TDS)/doc/generic/$(PACKAGE)/ +# + cp -u Changes $(TDS)/tex/latex/$(PACKAGE)/ + cp -u $(PACKAGE).sty $(TDS)/tex/latex/$(PACKAGE)/ +# + cp -u Changes $(TDS)/tex/generic/$(PACKAGE)/ + cp -u $(PACKAGE).tex $(TDS)/tex/generic/$(PACKAGE)/ +# + cp -u Changes $(TDS)/source/$(PACKAGE)/ + cp -u *-doc??.tex $(TDS)/source/$(PACKAGE)/ + cp -u $(MAIN).bib $(TDS)/source/$(PACKAGE)/ + cp -u Makefile $(TDS)/source/$(PACKAGE)/ + +debug : + @echo $(DOC_SOURCES) + +# EOF diff --git a/Master/texmf-dist/tex/generic/pst-electricfield/pst-electricfield.tex b/Master/texmf-dist/tex/generic/pst-electricfield/pst-electricfield.tex new file mode 100644 index 00000000000..d4fae4a2202 --- /dev/null +++ b/Master/texmf-dist/tex/generic/pst-electricfield/pst-electricfield.tex @@ -0,0 +1,115 @@ +%% Package `pst-electricfield.tex' +%% +%% Manuel Luque +%% Jürgen Gilg +%% Patrice Megret +%% Herbert Voß +%% +%% This program can be redistributed and/or modified under +%% the terms of the LaTeX Project Public License Distributed +%% from CTAN archives in directory macros/latex/base/lppl.txt. +%% +%% A PSTricks related package to draw electric field lines +%% It uses the method from Euler +%% +\csname PSTElectricFieldLoaded\endcsname +\let\PSTElectricFieldLoaded\endinput +% +% Requires some packages +\ifx\PSTricksLoaded\endinput\else \input pstricks \fi +\ifx\MultidoLoaded\endinput\else \input multido.tex\fi +\ifx\PSTXKeyLoaded\endinput\else \input pst-xkey \fi +% +\def\fileversion{0.13} +\def\filedate{2010/06/09} +\message{`pst-electricfield' v\fileversion, \filedate\space (ml,jg,hv)} +% +\edef\PstAtCode{\the\catcode`\@} \catcode`\@=11\relax +% +\SpecialCoor +\pst@addfams{pst-electricfield} + +%% prologue for postcript +\pstheader{pst-electricfield.pro}% + +%% [q1 x1 y1 N1 plotCharge] [q2 x2 y2 N2 plotCharge] [...] etc +%% [charge, coordonnees, nombre de lignes, plotCircle] +%% number of lines and boolean for the circle are optional +\define@key[psset]{pst-electricfield}{Q}[{[1 -2 0 10][1 1 0][1 0 1 15]}]{\def\psk@electricfieldQ{#1}} +\psset[pst-electricfield]{Q=[1 -2 0 10][1 1 0][1 0 1 15]} +\define@key[psset]{pst-electricfield}{N}[17]{\def\psk@electricfieldN{#1 }} %% par defaut 16 lignes +\psset[pst-electricfield]{N=17} +%% nombre de points du trace +\define@key[psset]{pst-electricfield}{points}[400]{\def\psk@electricfieldpoints{#1 }} +\psset[pst-electricfield]{points=400} +%% pas du trace +\define@key[psset]{pst-electricfield}{Pas}[0.025]{\def\psk@electricfieldPas{#1 }} +\psset[pst-electricfield]{Pas=0.025} +\define@key[psset]{pst-electricfield}{posArrow}{\def\psk@ElectricFieldposArrow{#1 }} +\psset[pst-electricfield]{posArrow=0.25} +% +\def\tx@EFieldDict{ tx@EFieldDict begin } +% +\def\psElectricfield{\pst@object{psElectricfield}} +\def\psElectricfield@i{% + \pst@killglue% + \addbefore@par{radius=1mm}% + \begin@OpenObj% + \pssetlength\pst@dimb\psk@radius + \addto@pscode{% + \tx@EFieldDict + /QXYN [\psk@electricfieldQ] def + /ChargeRadius \pst@number\pst@dimb def + /N \psk@electricfieldN def + /NbrePoints \psk@electricfieldpoints def + /Pas \psk@electricfieldPas def + /posArrow \psk@ElectricFieldposArrow def + /xUnit \pst@number\psxunit def + /yUnit \pst@number\psyunit def + Electricfield + end + }% + \end@OpenObj% + \ignorespaces} + +\define@key[psset]{pst-electricfield}{Vmax}[10]{\def\psk@electricfieldVmax{#1 }} +\psset[pst-electricfield]{Vmax=10} +\define@key[psset]{pst-electricfield}{Vmin}[-10]{\def\psk@electricfieldVmin{#1 }} +\psset[pst-electricfield]{Vmin=-10} +\define@key[psset]{pst-electricfield}{stepV}[2]{\def\psk@electricfieldStepV{#1 }} +\psset[pst-electricfield]{stepV=2} +\define@key[psset]{pst-electricfield}{stepFactor}[0.67]{\def\psk@electricfieldStepFactor{#1 }} +\psset[pst-electricfield]{stepFactor=0.67} +% +\def\psEquipotential{\pst@object{psEquipotential}} +\def\psEquipotential@i(#1,#2)(#3,#4){% + \pst@killglue% + \addbefore@par{radius=1mm}% + \begin@OpenObj% + \pssetlength\pst@dimb\psk@radius + \addto@pscode{% + \tx@EFieldDict + /QXYN [\psk@electricfieldQ] def + /ChargeRadius \pst@number\pst@dimb def + /N \psk@electricfieldN def + /NbrePoints \psk@electricfieldpoints def + /Vmax \psk@electricfieldVmax def + /Vmin \psk@electricfieldVmin def + /StepV \psk@electricfieldStepV def + /StepFactor \psk@electricfieldStepFactor def + /posArrow \psk@ElectricFieldposArrow def + /xUnit \pst@number\psxunit def + /yUnit 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a/Master/tlpkg/bin/tlpkg-ctan-check b/Master/tlpkg/bin/tlpkg-ctan-check index 9e1eced71cb..a32d0d8b386 100755 --- a/Master/tlpkg/bin/tlpkg-ctan-check +++ b/Master/tlpkg/bin/tlpkg-ctan-check @@ -254,7 +254,7 @@ my @TLP_working = qw( pst-2dplot pst-3d pst-3dplot pst-abspos pst-am pst-asr pst-bar pst-barcode pst-bezier pst-blur pst-bspline pst-calendar pst-circ pst-coil pst-cox pst-dbicons pst-diffraction - pst-eps pst-eucl pst-exa pst-fill + pst-electricfield pst-eps pst-eucl pst-exa pst-fill pst-fr3d pst-fractal pst-fun pst-func pst-gantt pst-geo pst-grad pst-infixplot pst-jtree pst-knot pst-labo pst-lens pst-light3d pst-magneticfield pst-math pst-mirror pst-node diff --git a/Master/tlpkg/libexec/ctan2tds b/Master/tlpkg/libexec/ctan2tds index dbc1a32f352..7566a2da6ae 100755 --- a/Master/tlpkg/libexec/ctan2tds +++ b/Master/tlpkg/libexec/ctan2tds @@ -527,7 +527,8 @@ $Master = "$mydir/../.."; 'pst-coil', "&MAKEpst", 'pst-cox', "&MAKEflatten", 'pst-dbicons', "&MAKEpst", - 'pst-diffraction', "&MAKEpst", + 'pst-diffraction', "&MAKEpst", + 'pst-electricfield', "&MAKEpst", 'pst-eps', "&MAKEpst", 'pst-eucl', "&MAKEpst", 'pst-fill', "&MAKEpst", diff --git a/Master/tlpkg/tlpsrc/collection-pstricks.tlpsrc b/Master/tlpkg/tlpsrc/collection-pstricks.tlpsrc index 3bdb5da7903..1e95a3f2bd0 100644 --- a/Master/tlpkg/tlpsrc/collection-pstricks.tlpsrc +++ b/Master/tlpkg/tlpsrc/collection-pstricks.tlpsrc @@ -22,6 +22,7 @@ depend pst-coil depend pst-cox depend pst-dbicons depend pst-diffraction +depend pst-electricfield depend pst-eps depend pst-eucl depend pst-exa diff --git a/Master/tlpkg/tlpsrc/pst-electricfield.tlpsrc b/Master/tlpkg/tlpsrc/pst-electricfield.tlpsrc new file mode 100644 index 00000000000..e69de29bb2d --- /dev/null +++ b/Master/tlpkg/tlpsrc/pst-electricfield.tlpsrc |