ansoft仿真实验

电磁场仿真报告

——运用Ansoft软件验证镜像法的正确性

一、问题描述

一带电量为q=0.1C的点电荷，下方为一无限大接地导体平面，求导体平面上半空间的电场分布。（如图（1））

根据镜像法，在导体平面下方与点电荷对称的点处放置一个带电量q’=-0.1C的点电荷，并把导体平板撤去，则两电荷共同在平板上半空间内产生的电场分布与要求的电场分布相同。（如图（2））

图（1）图（2）

二、运用Ansoft求解两个静电场。

1、新建project：

2、绘制两个2D图形：

3、定义材料特性。

pic1

pic2

4、定义边值条件。

pic1中点电荷0.1C，导体平面电势为0，气球边界。

pic2中两个点电荷分别为0.1C与-0.1C，气球边界。

5、mash 设定。

6、求解静电场。

7、后处理。 （1） phi

（2） mag E

（3） mag D

（4）E Vector

设置spacing ：

（5）D Vector

（6）Energy

pic1：

pic2：

三、实验结论。

通过对两个实验结果的对比分析，结果表明：两个实验中，在上半部分空间，无论求解电位φ、场强︱E︱、电位移矢量︱D︱、还是求解场强E、电位移矢量D、能量（Energy）。两个结果都是相等的。这就说明要计算pic1中的场，完全可以用pic2中的场上半部分来代替。所以：静电场中的镜像法是正确的。