静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真.doc

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1、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

2、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>insertmaxwell3Ddesign选择求解器类型：maxwell>solutiontype>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)Assignmaxwell>pec(设置材料为理想导体perfectconductor)4.2创建上极板六面

3、体Draw>box设置起点：(X，Y，Z)>(0,0,3)坐标偏置(dx，dy，dz)>(25,25,2)Assignmaxwell>pec(设置材料为理想导体perfectconductor)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)Assignmaxwell>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)Paddingpercentage：0%忽略电场的边缘效应(fringingeffect)4.5设置激励(as

4、signexcitation)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(assignexecutiveparameter)Maxwell>parameters>assign>matrix(矩阵)>voltage1，voltage24.7设置自适应计算参数(createanalysissetup)Maxwell>analysissetup>addsolutionsetup最大迭代次数：maximumn

5、umberofpasses>10误差要求：percenterror>1%每次迭代加密剖分单元比例：refinementperpass>50%4.8检查并运行Check&run5.查看结果Maxwell>reselts>solutiondata>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。仿真的过程还是很有意思的。通过拉取，和截取，得到仿真后的电容器3D模型，再加入外加激励，设置激励源，设置计算区域，设置计算参数。通过一系列的设置，得到了最终的结果。做出来之后还是很

6、开心的，得到了老师和同学的帮助之后，很快的做出了答案。突然发现这个软件的强大。希望还有机会制作这样有意思的实验。