静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真.doc

电磁场与电磁波实验报告实验一 班级：通信2班 姓名：闫振宇 学号：1306030222 日期： 实验一 静电场问题实例，平板电容电容计算仿真1. 实验目的和任务a. 学习软件maxwell软件的使用方法；b. 复习电磁学相关的基本理论；c. 通过软件的学习掌握运用maxwell进行电磁场仿真的流程；d. 通过对平行班电容器电容计算仿真实验进一步熟悉maxwell软件的应用。2. 实验内容1) 学习maxwell有限元分析步骤；2) 会用maxwell后处理器和计算器对仿真结果分析；3) 对平板电容器电容仿真计算结果与理论计算值进行比较。3. 实验原理平行板电容器原理：两板上可带等量异号电荷，使板间形成匀强电场。当和用电器构成回路时放电，造成板上电荷、板间电压、场强减弱。如再次充电发生和上述情况相反的过程。4. 实验步骤Projectinsert maxwell 3D design选择求解器类型：maxwellsolution typeelectricelectrostatic（静电）4.1 创建下极板六面体Drawbox设置起点：(X，Y，Z)(0,0,0)坐标偏置(dx，dy，dz)(25,25,2)Assign maxwellpec(设置材料为理想导体perfect conductor)4.2 创建上极板六面体Drawbox设置起点：(X，Y，Z)(0,0,3)坐标偏置(dx，dy，dz)(25,25,2)Assign maxwellpec(设置材料为理想导体perfect conductor)4.3 创建中间的介质六面体Drawbox设置起点：(X，Y，Z)(0,0,2)坐标偏置(dx，dy，dz)(25,25,1)Assign maxwellmica(设置材料为云母mica)图3-1 电容仿真图4.4 创建计算区域(resign)Padding percentage：0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)4.5 设置激励(assign excitation)选中上极板Maxwellexcitationsassignvoltage5v选中下极板Maxwellexcitationsassignvoltage0v4.6 设置计算参数(assign executive parameter)Maxwellparametersassignmatrix(矩阵)voltage1，voltage24.7 设置自适应计算参数(create analysis setup)Maxwellanalysis setupadd solution setup最大迭代次数：maximum number of passes10误差要求：percent error1%每次迭代加密剖分单元比例：refinement per pass50%4.8 检查并运行Check&run5. 查看结果Maxwellreseltssolution datamatrix电容值：31.543pF图3-2 最终结果图图3-3 电容分布图6. 心得体会通过本次的学习，对于电容器有了新的认识。仿真的过程还是很有意思的。通过拉取，和截取，得到仿真后的电容器3D模型，再加入外加激励，设置激励源，设置计算区域，设置计算参数。通过一系列的设置，得到