恒定电场问题实例: 导体中的电流仿真

 时间:2024-10-12 08:27:08

1、恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电浯裁佻辞流场(DC conduction)恒定电场的源:(1) Voltage Excitation, 导体不同面上的电压(2) Current Excitations, 施加在导体表面的电流(3) Sink(汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。只有在不使用Voltage Excitation时,才用Sink。 保证∇⋅ = J 0DC conduction求解器:不计算导体外的电场,计算时,不考虑材料的介电常数参数。

2、例:绘出如下图所示导体结构中的电流流向图

恒定电场问题实例: 导体中的电流仿真

3、秃赈沙嚣建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar C锾攒揉敫ap(工程命名为“DC Conduction”)选择求解器类型: Maxwell > Solution Type> Electric> DC Conduction创建导体ConductorDraw > Box起点:(X,Y,Z) >(1, -0.6, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ) >(1, 0.2,0.2)将六面体重命名为ConductorAssign Material > Copper(设置材料为铜)创建另3个并列的导体Select ConductorEdit > Duplicate > Along Line(沿线复制)输入line矢量的第1个点:(0, 0, 0)输入line矢量的第2个点:(0, 0.4, 0)输入复制总数: 4(包括原导体)创建导体Conductor_4Draw > Box起点:(X,Y,Z) >(0.8, -1, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ) >(0.2, 2.2,0.2)将六面体重命名为Conductor_4Assign Material > Copper(设置材料为铜)创建导体Conductor_5Draw > Box起点:(X,Y,Z) >(0.8, -0.4, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ) >(-1.2, 0.2,0.2)将六面体重命名为Conductor_5Assign Material > Copper(设置材料为铜)创建导体Conductor_6Select Conductor_5Edit > Duplicate > Mirror(镜像复制)输入对称镜像平面法向量在平面中的第1点坐标:(0, 0, 0)输入对称镜像平面法向量在平面外的第2点坐标:(0, 1, 0)上述设置表示镜像平面为XOZ平面将六面体重命名为Conductor_6创建导体Conductor_7Draw > Box起点:(X,Y,Z) >(-0.4, 0.6, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ) >(-0.4, -1.2,0.2)将六面体重命名为Conductor_sinkAssign Material > Copper(设置材料为铜)创建计算区域(Region)Padding Percentage: 10%

4、设置激励(Assign Excitation)按f,将体选择改为面选择2.1 设置电流注入源选中如下图所示6个面

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5、Maxwell 3D> Excitations > Assign >Current > 1AMaxwell 在上述6个面上产生6个输入电流激励源2.2设置电流汇(Current Sink)选中Current_sink导体的下列2侧面Maxwell 3D> Excitations > Assign > Sink

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6、设置碲媵茄猫剖分操作(Assign Mesh Operations)选中所有物体, Ctrl+AMaxwell 3肛舀辨乔D> Mesh operations> Assign> Inside Selection> Length Based不选Restrict length of elements选中Restrict the number of elements输入maximum number of elements: 10000(设置剖分单元的最大数量)

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7、设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution SetupDefault

8、 Check & Run

9、 后处理绘出导体中的电流流向图选中所有导体Maxwell 3D > Fields > Fields >J > J_Vector调节矢量箭头尺寸

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