平行双线的电场仿真-VIP专享

平行双线的电场仿真 (修复的)(16 页)Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。一、 题目概述1.1内容1.1.1 设计目的电磁场与电磁波课程理论抽象、数学计算繁杂，将 Maxwell 软件引入教学中，通过对典型电磁产品的仿真设计，并模拟电磁场的特性，将理论与实践有效结合，强化学生对电磁场与电磁波的理解和应用，提高教学质量 1.1.2 设计作用电磁场与电磁波主要介绍电磁场与电磁波的进展历史、基本理论、基本概念、基本方法以及在现实生活中的应用，内容包括电磁场与电磁波理论建立的历史意义、静电场与恒流电场、电磁场的边值问题、静磁场、时变场和麦克斯韦方程组、准静态场、平面电磁波的传播、导行电磁波以及谐振器原理等。全书沿着电磁场与电磁波理论和实践进展的历史脉络，将历史进展的趣味性与理论叙述和推导有机结合，同时介绍了电磁场与电磁波在日常生活、经济社会以及科学讨论中的广泛应用。书中的大量例题强调了基本概念并说明分析和解决典型问题的方法；每章末的思考题用于测验学生对本章内容的记忆和理解程度；每章的习题可增强学生对于公式中不同物理量的相互关系的理解，同时也可培育学生应用公式分析和解决问题的能力。1.1.3 设计任务及要求 平行双线的电场仿真， 如图 1.1 所示，两长直导线相距 400mm，导线半径 20mm，其材料(material)是铁（iron），场 域中介质是空气（air）(,)。其中：一支导线电势为 1000V，另一支导线电势为-500V；求：计算平行双线周围的电场分布，并计算单位长电容。 图 1.11.2 所用 Maxwell 软件环境介绍1.2.1 Maxwell 软件环境： Ansoft Maxwell 是低频电磁场有限元仿真软件，在工程电磁领域有广泛的应用。它 基于麦克斯韦微分方程，采纳有限元离散形式，将工程中的电磁场计算转变为庞大的矩阵求解，使用领域遍及电器、机械、石油化工、汽车、冶金、水利水电、航空航天、船舶、电子、核工业、兵器等众多行业，为各领域的科学讨论和工程应用作出了巨大的贡献.二、 功能分析2.1 电磁场公式分析设导线表面单位长度带电+λ，-λ，则两线间任意点 P 的场强： E= 式（2.1） U= 式（2.2） 单位长度电容： 式（2.3）2.2 设计指标已知两长直导线相距 400mm，导线半径 20mm，其材料属性是铁，场域中介质是空气(,)。其中：一支导线电势为 1000V，另一支导线电势为-500V。参数设置完成后 ，利用 Maxwell 软件，观察在其绘制出的电压变化曲线图、电...