Maxwell电容器2D仿真
班 级: | 电信13(2)班 小朋友爱吃的菜 |
姓 名: 哪个朝代时间最长 | DENGSIR |
学 号: | XXXXXX |
自作孽不可活指导教师: | XXXXXX |
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目的和要求:
加强对静电场场强、电容、电场能量的理解,应用静电场的边界条件建立模拟的静态电场,解决电容等计算问题;提升学生抽象思维能力、提高利用数学工具解决实际问题的能力。
成果形式:
仿真过程分析及结果报告。用An soft Maxwell软件计算电场强度,并画出电压分布图,计算出单位长度电容,和电场能量,并对仿真结果进行分析、总结。将所做步骤详细写出,并配有相应图片说明。
一、 电容器描述
材料:上下极板为pec
介质材料:vacuum
区域环境:vacuum(真空)
激励:电压源
上极板电压:5V
下极板电压:0V
二、 仿真步骤
1、建模
Project > Inrt Maxwell 2D Design File>Save as> 选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)
创建下极板Draw
Assign Material > pec
创建上极板Draw
Assign Material > pec
创建中间的介质六面体Draw
Assign Material >vacuum
设置完图片如下图:
2、设置激励(Assign Excitation)
选中上极板
Maxwell 2D> Excitations > Assign >Voltage > 5V斑鸠吃什么食物
选中下极板
Maxwell 2D> Excitations > Assign >Voltage > 0V
3、设置计算参数(Assign Executive Parameter) Maxwell 2D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2
4、设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)
Maxwell 2D > Analysis Setup > Add Solution Setup
5、Check & Run
6、查看结果
Maxwell 2D > Results > Solution data > Matrix
显示电容值:36.522
计算与分析:
平板式电容计算公式:C=εr*S/4πkd式中:电容,单位F;相对介电常数;ε :vacuum
单位F/m;面积S,单位平方米,极板间距d,单位米
C=8.854*10^(-12)(20*4+3.14*4)/(4*3.14*8.89*10^9*8*0.001)=31.432
电容值:
电场能量图:
电压分布图:
场强分布图:
四、 教师自我剖析材料心得体会
惠群1、这个实验是用利用Maxwell 2D电磁场分析软件对电容器进行分析。通过这次实验,掌握了Maxwell 2D这个软件的基本操作知识,但是对一些复杂的操作和软件的部分功能还并未熟悉,需要多加练习。而且这个软件对解决一些较难求解的静磁场有很大帮助,所以又必要进一步学习。
2黑贝狗、实验前需要先熟悉这个软件的基本操作知识,这样利用软件解决具体问题的时候会容易很多。这个实验就是这样,如果不看前面的基本操作,直接去做后面的实验,实验很难做出来。而熟悉过基本操作知识之后,实验很简单。
3、利用这个软件解决静磁场的问题不仅简单,而且可以直接观察出场的分布图形,很直观,便于理解。
有才华的成语