Maxwell平行板电容器3D仿真

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Maxwell基础教程仿真实例剖析

Maxwell基础教程仿真实例剖析

说明:部分操作因版本不同存在差异1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配)>Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction(传导))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。

Mawell瞬态场仿真实例

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M a w e l l瞬态场仿真实例 The latest revision on November 22, 2020MAXWELL 3DBASIC EXERCISES1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场: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。

Maxwell瞬态场仿真实例

Maxwell瞬态场仿真实例

MAXWELL 3D 12.0 BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10 误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场: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。

Mawell瞬态场仿真实例

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MAXWELL 3D 12、0BASIC EXERCISES1、静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器得电容值1、建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D Designas>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间得介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场得边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布得边缘效应2、设置激励(Assign Excitation ) 选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V 选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V 3、设置计算参数(Assign Executive Parameter )Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4、设置自适应计算参数(Create Analysis Setup ) Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup 最大迭代次数: Maximum number of passes > 10 误差要求: Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例: Refinement per Pass > 50% 5、 Check & Run 6、 查瞧结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix 电容值:31、543pF2、 恒定电场问题实例:导体中得电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动得电荷产生得电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction ) 恒定电场得源:(1)Voltage Excitation ,导体不同面上得电压 (2)Current Excitations ,施加在导体表面得电流(3)Sink (汇),一种吸收电流得设置,确保每个导体流入得电流等于流出得电流。

maxwell平板电容器2D仿真

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mxwell平板电容器2D 仿真
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Mxwell平板电容器 2D仿真简介
Mxwell平板电容器 2D仿真原理
Mxwell平板电容器 2D仿真实现
Mxwell平板电容器 2D仿真结果分析
Mxwell平板电容器 2D仿真的优缺点
添加章节标题
Mxwell平板电容 器2D仿真简介
Mxwell平板电容器2D仿真的定义 Mxwell平板电容器2D仿真的原理 Mxwell平板电容器2D仿真的应用领域 Mxwell平板电容器2D仿真的优缺点
电容器原理:通过电场存 储能量
电容器结构:由两个平行 金属板组成
电容器充放电:通过外部 电源进行充放电
电容器能量释放:通过外 部负载进行能量释放
描述电场和磁场的相互作用 描述电磁波的传播和反射 描述电容器中的电场分布和电荷分布
描述电容器中的磁场分布和电流分布 描述电容器中的能量转换和传输过程 描述电容器中的电磁场和电荷、电流的关系
电场分布图:通过仿真软件可以直 观地看到电场分布情况
电流分布:在电容 器内部电流分布是 均匀的没有明显的 电流集中现象。
电荷分布:在电容 器内部电荷分布是 均匀的没有明显的 电荷集中现象。
电容器两端的电压: 在电容器两端电压分 布是均匀的没有明显 的电压集中现象。
电容器内部的电场: 在电容器内部电场分 布是均匀的没有明显 的电场集中现象。
电荷分布图:显示电荷在电容 器中的分布情况
电荷密度:表示电荷在单位面 积上的密度
电荷分布规律:电荷在电容器 中均匀分布
电荷分布影响因素:电容器尺 寸、材料、电压等
电容器在充电过程中电场强度逐渐 增大能量存储量也随之增加
电容器的能量存储和释放特性与电 容器的尺寸、材料、电压等因素有 关

Maxwell仿真实例讲解

Maxwell仿真实例讲解

MAXWELL 3D 12.0BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真 (2)2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真 (4)3. 恒定磁场问题实例:恒定磁场力矩计算 (8)4. 参数扫描问题实例:恒定磁场力矩计算 (12)5. 恒定磁场实例:三相变压器电感计算 (21)6. 永磁体磁化方向设置:局部坐标系的使用 (32)7. Master/Slave边界使用实例:直流无刷电机内磁场计算 (38)8. 涡流场分析实例 (45)9. 涡流场问题实例:磁偶极子天线的近区场计算 (53)10. 瞬态场实例:TEAM WORKSHOP PROBLEM 24 (59)1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10 误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场: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。

【实验】Maxwell平行板电容器2D仿真实例

【实验】Maxwell平行板电容器2D仿真实例

【关键字】实验实验要求:综合训练项目一:平板电容器电场仿真计算2D仿真目的和要求: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Ansoft 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、平行板电容器描述上下两极板尺寸:20*2(mm)材料:pec(理想导体)介质尺寸:20*6(mm)材料:mica(云母)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 > Insert Maxwell 2D Design File>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)创建下极板六面体Draw > Rectangle(创建下极板长方形)将六面体重命名为DownPlate大小:20*2(mm)Assign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Rectangle(创建上极板六面体)大小:20*2(mm)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Rectangle(创建中间介质六面体)大小:20*6(mm)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica)创建计算区域(Region)Padding Percentage:60%设置完图片如下图:2、设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 2D> Excitations > Assign >V oltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 2D> Excitations > Assign >V oltage > 0V3、设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 2D > Parameters > Assign > Matrix > V oltage1, V oltage24、设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 2D > Analysis Setup > Add Solution Setup5、Check & Run6、查看结果Maxwell 2D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:116.42pF7、查看能量分布图Region>fields>voltage>Allobjects>Done三、结果分析与计算电容的结果为116.42pf平板式电容计算公式:C=εr*S/4πkd式中:电容C,单位F;相对介电常数;ε云母介电常数6.0~7.2×10(-12方)单位F/m;面积S,单位平方米;极板间距d,单位米。

手把手教您 Ansoft Maxwell 工程仿真实例

手把手教您 Ansoft Maxwell 工程仿真实例

设置磁体的磁化方向(X,Y,Z)>(1,0,0)(磁体沿x轴正方向磁化)
/ / 创建激励电流加载面(Create Section) Select Coil Modeler > Surface > Section Modeler > Boolean > Separate Bodies(分离两Section面) 删除1个截面 Select 1个截面,Del 将剩下的1个截面重命名为“Section1”
电容器中电场分布的边缘效应
/
/
2.设置激励(Assign Excitation) 选中上极板UpPlate, Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配) >Voltage > 5V 选中下极板DownPlate, Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V 3.设置计算参数(Assign Executive Parameter) Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup) Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup 最大迭代次数: Maximum number of passes > 10 误差要求: Percent Error > 1% 每次迭代加密剖分单元比例: Refinement per Pass > 50% 5. Check & Run 6. 查看结果 Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix 电容值:31.543pF

静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真

静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真

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Project>insert maxwell 3D design选择求解器类型:maxwell>solution type>electric>electrostatic(静电)4.1 创建下极板六面体Draw>box设置起点:(X,Y,Z)>(0,0,0)坐标偏置(dx,dy,dz)>(25,25,2)Assign maxwell>pec(设置材料为理想导体perfect conductor)4.2 创建上极板六面体Draw>box设置起点:(X,Y,Z)>(0,0,3)坐标偏置(dx,dy,dz)>(25,25,2)Assign maxwell>pec(设置材料为理想导体perfect conductor)4.3 创建中间的介质六面体Draw>box设置起点:(X,Y,Z)>(0,0,2)坐标偏置(dx,dy,dz)>(25,25,1)Assign maxwell>mica(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Maxwell>excitations>assign>voltage>5v选中下极板Maxwell>excitations>assign>voltage>0v4.6 设置计算参数(assign executive parameter) Maxwell>parameters>assign>matrix(矩阵)>voltage1,voltage2 4.7 设置自适应计算参数(create analysis setup)Maxwell>analysis setup>add solution setup最大迭代次数:maximum number of passes>10误差要求:percent error>1%每次迭代加密剖分单元比例:refinement per pass>50%4.8 检查并运行Check&run5. 查看结果Maxwell>reselts>solution data>matrix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。

Maxwell瞬态场仿真实例

Maxwell瞬态场仿真实例

MAXWELL 3D BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic 创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage24.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场: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J∇⋅=电流。

Maxwell基本教学教程仿真实例

Maxwell基本教学教程仿真实例

Maxwell基本教学教程仿真实例说明:部分操作因版本不同存在差异1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺⼨:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺⼨:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(⼯程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)创建下极板六⾯体Draw > Box(创建下极板六⾯体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六⾯体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六⾯体Draw > Box(创建下极板六⾯体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六⾯体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六⾯体Draw > Box(创建下极板六⾯体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六⾯体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配)>Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4.设置⾃适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最⼤迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元⽐例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产⽣的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction (传导))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。

通电平行双导线磁场及磁场力Maxwell3D仿真实验报告

通电平行双导线磁场及磁场力Maxwell3D仿真实验报告

通电平行双导线磁场及磁场力Maxwell3D仿真实验报告一 Maxwell简介Ansoft公司的Maxwell是一个功能强大、结果精确、易于使用的二维/三维电磁场有限元分析软件。

包括静电场、静磁场、时变电场、涡流场、瞬态场和温度场计算等,可以用来分析电机、传感器、变压器、永磁设备、激励器等电磁装置的静态、稳态、瞬态、正常工况和故障工况的特性。

Maxwell还可以产生高精度的等效电路模型以供Ansoft的SIMPLORER模块和其他电路分析工具调用。

三维静电场分析(3DElectrostatic Field)用于分析由静止电荷、直流电压引起的静电场。

该模块直接计算标量电位,得到电场强度(E),电位移矢量(D),电场力、电场能量、转矩、电容值等。

可用于分析直流高压绝缘问题,电容器储能问题等。

三维直流磁场分析(3DDCMagnetic)用于分析由恒定电流、永磁体及外部激磁引起的磁场。

该模块可计算磁场强度(H),电流密度(J),磁感应强度(B),磁场力、磁场能量、转矩、电感等。

可用于分析直流载流线圈磁场,永磁体产生磁场等。

涡流场分析(Eddy Current Field)用于分析受涡流、集肤效应、邻近效应影响的系统。

它求解的频率范围可以从0到数百兆赫兹,能够计算损耗、铁损、力、转矩、电感与储能。

可用于分析导体中的涡流分布。

三维正弦电磁场特性等。

瞬态场(Transient Field)用于求解某些涉及到运动和任意波形的电压、电流源激励的设备。

该模块能同时求解磁场、电路及运动等强耦合的方程,因而可轻而易举地解决上述装置的性能分析问题。

二 Maxwell 仿真步骤1选择求解器类型2建模3设置材料属性(电导率,介电常数,磁导率等)4设置激励源和边界条件5自适应网格剖分6有限元计算7后处理三 Maxwell 仿真实例题目三:静电除尘器电磁场分析要求:掌握静电除尘的工作原理,建立静电除尘器模型,观测内部电场及能量的分布情况,并对结果进行分析。

Maxwell瞬态场仿真实例

Maxwell瞬态场仿真实例

MAXWELL 3D 12.0BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage24.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场: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。

Maxwell瞬态场仿真实例

Maxwell瞬态场仿真实例

Maxwell瞬态场仿真实例MAXWELL 3D 12.0 BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10 误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场: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。

Maxwell瞬态场仿真实例

Maxwell瞬态场仿真实例

MAXWELL 3D 12.0 BASIC EXERCISES1.静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描绘:上下两极板尺寸: 25mm× 25mm× 2mm,资料: pec(理想导体)介质尺寸: 25mm×25mm× 1mm,资料: mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压: 0V。

要求计算该电容器的电容值1. 建模( Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“ Planar Cap”)选择求解器种类: Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创立下极板六面体Draw > Box (创立下极板六面体)下极板起点:( X,Y,Z )>(0, 0, 0)坐标偏置:( dX,dY,dZ )>(25, 25,0)坐标偏置:( dX,dY,dZ )>(0, 0, 2)将六面体重命名为 DownPlateAssign Material > pec(设置资料为理想导体 perfect conductor)创立上极板六面体Draw > Box (创立下极板六面体)上极板起点:( X,Y,Z )>(0, 0, 3)坐标偏置:( dX,dY,dZ )>(25, 25,0)坐标偏置:( dX,dY,dZ )>(0, 0, 2)将六面体重命名为 UpPlateAssign Material > pec(设置资料为理想导体 perfect conductor)创立中间的介质六面体Draw > Box (创立下极板六面体)介质板起点:( X,Y,Z )>(0, 0, 2)坐标偏置:( dX,dY,dZ )>(25, 25,0)坐标偏置:( dX,dY,dZ )>(0, 0, 1)将六面体重命名为 mediumAssign Material > mica(设置资料为云母 mica,也能够依据实质状况设置新资料)创立计算地区( Region)Padding Percentage:0%忽视电场的边沿效应( fringing effect )电容器中电场散布的边沿效应2. 设置激励(Assign Excitation)选中上极板 UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板 DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3. 设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4. 设置自适应计算参数( Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:偏差要求:每次迭代加密剖分单元比率:Maximum number of passes > 10 Percent Error > 1% Refinement per Pass > 50%5.Check & Run6.查察结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix 电容值: 31.543pF2.恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction)恒定电场的源:(1) Voltage Excitation,导体不一样面上的电压(2) Current Excitations,施加在导体表面的电流(3) Sink(汇),一种汲取电流的设置,保证每个导体流入的电流等于流出的电流。

Maxwell平行板电容器3D仿真

Maxwell平行板电容器3D仿真

Maxwell平行板电容器3D仿真一.平行电容板电容板的概述
上下俩极板的尺寸:20*20*2(mm)
材料:铝
介质尺寸:20*20*12(mm)
材料:云母
激励:电压源
上极板电压:10v
下极板电压:0v
二.仿真步骤
上极板
下极板
介质
创建计算区域(region)
设置激励
选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 10V 选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V 设置计算参数(Assign Executive Parameter)
设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup
检查,运行
查看结果
Maxwell 3D>Reselts>Solution data>Matrix 电容值:2.0968PF
能量分布图
电场分布图
电压分布图
结果分析与计算
电容的结果:2.0968PF
板式电容计算公式:C=εr*S/4πkd式中:电容C,单位F;相对介电常数;ε云母介电常数6.0~7.2单位F/m;面积S,单位平方米;极板间距d,单位米。

C=7.0*20*20*10^-6/(4*3.14*9.0*10^9*12*10^-3)= 2.064pF
与仿真值接近
姓名:段学亮
班级:电信13-2。

Mawell瞬态场仿真实例

Mawell瞬态场仿真实例

MAXWELL 3D BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场: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。

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Maxwell平行板电容器3D仿真一.平行电容板电容板的概述
上下俩极板的尺寸:20*20*2(mm)
材料:铝
介质尺寸:20*20*12(mm)
材料:云母
激励:电压源
上极板电压:10v
下极板电压:0v
二.仿真步骤
上极板
下极板
介质
创建计算区域(region)
设置激励
选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 10V 选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V 设置计算参数(Assign Executive Parameter)
设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup
检查,运行
查看结果
Maxwell 3D>Reselts>Solution data>Matrix 电容值:2.0968PF
能量分布图
电场分布图
电压分布图
结果分析与计算
电容的结果:2.0968PF
板式电容计算公式:C=εr*S/4πkd式中:电容C,单位F;相对介电常数;ε云母介电常数6.0~7.2单位F/m;面积S,单位平方米;极板间距d,单位米。

C=7.0*20*20*10^-6/(4*3.14*9.0*10^9*12*10^-3)= 2.064pF
与仿真值接近
姓名:段学亮
班级:电信13-2。

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