圓柱形電容器實驗報告

電磁場與電磁波項目訓練報告仿真求解圓柱形電容器班級：通信13-4姓名：學號：指導教師：徐維成績：電子與信息工程學院

信息與通信工程系實驗一仿真求解圓柱形電容器一、實驗目的1?學習軟件Ansoftmaxwell軟件的使用方法；復習電磁學相關(guān)的基本理論；3?通過軟件的學習掌握運用Ansoftmaxwell進行電磁場仿真的流程；4.通過對圓柱形電容器計算仿真實驗進一步熟悉Ansoftmaxwell軟件的應用。二、實驗內(nèi)容學會Ansoftmaxwell有限元分析步驟；會用Ansoftmaxwell后處理器和計算器對仿真結(jié)果分析；對圓柱形電容仿真計算結(jié)果與理論計算值進行比較。三、實驗步驟圓柱形電容器模型的描述：電容器采用銅作為導體材料，內(nèi)導體半徑a=0.6mm，實心，外導體半徑b=1mm，壁厚0.2mm，內(nèi)外導體間以空氣填充。設置高為h=1mm。（截面圖如圖1）圖11.建模打開Ansoftmaxwell新建3D工程，建立如上圖所示的圓柱體電容器，導體設置為銅;Project>InsertMaxwell3DDesignFile>Saveas>Planer

選中兩個圓柱體AssignMaterial>copper（設置材料為銅）（如圖1-1）Draw>Region（如圖1-2）TOC\o"1-5"\h\z0AnsoftMaxwell-Project2-Maxwell3DDesignl-3DModeler-[Project??MaxwellSDDesignl-Modeler]-<3{.|tf]XI□Q>%ft#XL:?EU|HB。|呢In0SS?00eats?■I、、'）InOOo舌|。|。同林波抓9反而|曰Ikd!fl￡i%IProperties:Prqject2-MaxweN3DDesign1-Mcxiekr^3I^KtManagr^rojcctrfiiI^KtManagr^rojcctrfiiFLdUlW圖1-1圖1-2選擇求解器類型：Maxwell>SolutionType>Electric>Electrostatic（如圖1-3）圖1-32.設置激勵

外導體設置為3V內(nèi)導體設置0V（如圖2-1）選中insideMaxwell3D>Excitations>Assign（計劃，分配）>Voltage>3V選中outsideMaxwell3D>Excitations>Assign>Voltage>0V圖2-13.設置計算參數(shù)（AssignExecutiveParameter）Maxwell3D>Parameters>Assign>Matrix（矩陣）>Voltage1,Voltage2（如圖3-1,3-2）圖3-1

圖3-24.設置自適應計算參數(shù)（CreateAnalysisSetup）Maxwell3D>AnalysisSetup>AddSolutionSetup最大迭代次數(shù):Maximumnumberofpasses>10誤差要求:PercentError>1%每次迭代加密剖分單元比例:RefinementperPass>50%（如圖4-1）圖4-15.Check&Run（如圖5-1）AnsoftMaxwell-Prefect?-Maxwell3DDesign1-3DModeler-SOLVED-[Project2-Maxwell3DDesign1-Modeler]0S■aI□WXite?^XOQ|[￥]-Vr|ee?6O'&?s?<I。。出validationCheck:Projects-Maxwell3DDe$?gn)WRegi-fl<彳圖5-1查看結(jié)果Maxwell3D>Reselts>Solutiondata>Matrix(如圖6-1,6-2)圖6-1Voltage1Voltage2VoltagelD.193B3-D.193S3Voltage2-D.193B3D.193S9圖6-2所以仿真電容值為0.19389pF理論計算值1.00055C2/(N?m2),2雙￡1.00055C2/(N?m2),=8.85x10-12C2/(N?m2)

0將數(shù)值代入計算得0.108