电磁场仿真实验报告

电磁场仿真实验报告

运用ansoft求解静电场

一．计算题目

验证两个半径为6mm轴线相距20mm带电密度分别10C/m和-10C/m的无限长导体圆

柱产生的电场与两个相距16mm的带电密度分别为10C/m和-10C/m的无限长导线产生的电场是否相同。

二．计算导体圆柱产生的电场

圆柱的半径为6mm，轴线相距20mm，左圆柱带电-10C/m，右圆柱带电10C/m。

图2-1模型设定

图2-2材质设定

图2-3-1边界条件设定

图2-3-2初始条件设定1

图2-3-3初始条件设定2

图2-4求解目标设定

图2-5-1求解设定

图2-5-2网格设定

图2-6-1结果显示：电压

图2-6-2结果显示：电压

图2-6-3结果显示：电压

图2-7-1结果显示：电场强度

图2-7-2结果显示：电场强度

图2-7-3结果显示：电场强度

图2-8-1结果显示：电场强度矢量

图2-8-2结果显示：电场强度矢量

图2-8-3结果显示：电场强度矢量

图2-9-1结果显示：能量

图2-9-2结果显示：能量

图2-9-3结果显示：能量

三．计算直导线产生的电场

导线相距16mm，半径0.1mm，左导线带电-10C/m，右导线带电10C/m。

图3-1模型设定

图3-2材质设定

图3-3-1边界条件设定

图3-3-2初始条件设定

图3-3-3初始条件设定

图3-4求解目标设定

图3-5-1求解设定

图3-5-2网格设定

图3-6-1结果显示：电压

图3-6-2结果显示：电压

图3-6-3结果显示：电压

图3-7-1结果显示：电场强度

图3-7-2结果显示：电场强度

图3-7-3结果显示：电场强度

图3-8-1结果显示：电场强度矢量

图3-8-2结果显示：电场强度矢量

图3-8-3结果显示：电场强度矢量

图3-9-1结果显示：能量

图3-9-2结果显示：能量

图3-9-3结果显示：能量

四．结论

在长直导线的计算过程中，由于尺寸比较小，使得结果显示并不尽如人意，但我们依然可以从电压、电场强度矢量的结果中发现，两者产生的电场是非常相似的。仔细观察电压的分布，我们可以发现，两者产生的等位线是一系列的圆。综上所述，从模拟的结果来看，两

者对外产生的电场是相同的。这也就说明，电轴法是成立的。