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恒定电场问题实例：导体中的电流仿真 恒定电场问题实例：导体中的电流仿真 PAGE 恒定电场问题实例：导体中的电流仿真 电磁场与电磁波实验报告 实验二 班级：通信2班 姓名：闫振宇 学号：22 日期： PAGE PAGE 3 实验2 恒定电场问题实例：导体中的电流仿真 1. 实验目的和任务 学习软件 Ansoft maxwell 软件的使用方法； 巩固恒定电场的基本理论； 通过软件的学习掌握运用 Ansoft Maxwell 进行恒定电场仿真的流程； 通过对导体中的电流仿真实验进一步熟悉 Ansoft maxwell 软件的应用。 2. 实验内容 巩固 Ansoft Maxwell 有限元分析步骤； 会用 Ansoft Maxwell 设置恒定电场的源和 DC conduction 求解器； 对导体中的电流仿真结果进行分析。 3. 实验步骤 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： Voltage Excitation，导体不同面上的电压 Current Excitations，施加在导体表面的电流 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。只有在不使用Voltage Excitation时，才用Sink。 编写程序： Project Insert Maxwell 3D Design 选择求解器类型：Maxwell Solution Type Electric DC Conduction 创建导体Conductor Draw Box 起点：（X,Y,Z）（1, , 0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）（1, ,） Assign Material Copper（设置材料为铜） 创建另3个并列的导体 Select Conductor Edit Duplicate（ 重复） Along Line（沿线复制） 输入line矢量的第1个点：（0，0，0） 输入line矢量的第2个点：（0，，0） 输入复制总数：4（包括原导体） Draw Box 起点：（X,Y,Z）（, -1, 0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）（, ,） Assign Material Copper（设置材料为铜） 创建导体Conductor_5 Draw Box 起点：（X,Y,Z）（, , 0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）（, ,） Assign Material Copper（设置材料为铜） 创建导体Conductor_6 Select Conductor_5 Edit Duplicate Mirror（镜像复制） 输入对称镜像平面法向量在平面中的第1点坐标：（0，0，0） 输入对称镜像平面法向量在平面外的第2点坐标：（0，1，0） 上述设置表示镜像平面为XOZ平面 将六面体重命名为Conductor_6 创建导体Conductor_7 Draw Box 起点：（X,Y,Z）（，，0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）（, ,） Assign Material Copper（设置材料为铜） 图3-1 仿真图 创建计算区域（Region） Padding Percentage：10% 设置激励（Assign Excitation） 按f，将体选择改为面选择 设置电流注入源 Maxwell 3D Excitations Assign Current 1A Maxwell 在上述6个面上产生6个输入电流激励源 图3-2 电流源注入图 设置电流汇（Current Sink） 选中Conductor_7导体的下列2侧面 Maxwell 3D Excitations Assign Sink 图3-3 设置电流汇 设置剖分操作（Assign Mesh Operations） 选中所有物体，Ctrl+A Maxwell 3D Mesh operations Assign Inside Selection Length Based 不选Restrict length of elements 选中Restrict the number of elements 输入maximum number of elements：10000（设置剖分单元的最大数量） 图3-4 设置剖分操作 设置自适应计算参数（Create Analysis Setup） Maxwell 3D Analysis Setup