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1、电磁场ansoft软件应用作业静电场部分TYP电气090609291183一、题目单心电缆有两层绝缘体，分界面为同轴圆柱面。已知，R1=10mm,R2=20mm,R3=30mm,R4=31mm,内导体为copper，外导体为lead，中间的介质150, 230, ,内导体U=100V，外导体为0V求1用解析法计算电位，电场强度，电位移随半径的变化，计算单位长度电容和电场能量。2用ansfot软件计算上述物理量随半径的变化曲线，并画出电压分布图，计算出单位长度电容，和电场能量二、解答1、解析法：在介质中取任意点P，设它到电缆中心距离为r。过P点作同轴圆柱面，高为l。该面加上上下两底面作为高斯面S
2、。 将方程联立，代入数据解得：，所以 电位 V V电场能量单位长度电场能量单位长度电容2、ansoft仿真根据题目的要求，利用Maxwell2D仿真建立相应的模型。（1）利用几何建模器，建立题目相应的几何模型（2）根据已画几何模型，填入相应的物质。其中最外层为真空，从外往里分别为copper，250, 330和lead。（3）定义边界、源、气球。如下图所示，分别为外层0V，内层100V，外界为气球。（4）求解量的设定。外圈接地。（5）网格的生成。到现在为止建模任务已经完成。如下图。 （6）问题的求解1）E分布的图形。2）D分布的图形。3）静电能量分布的图形。4）电容的计算。可知，计算所得的电容
3、为2.0324E-10 F，与计算结果相符。三、学习心得刚开始接触Ansoft时，感觉很困难，但是经过一段时间的学习以后，感觉这个软件用起来还是挺方便的。这也使我对于有限元法和Ansoft有了一定的了解，对于利用仿真的方法形象的模拟静电场有了一定的体会。 在进行静电场仿真的时候，我也遇到了许多的问题。比如说，不知道还要设定气球边界，结果使左后生成的图只是集中在画图的小区域中，而气球边界是用来模拟无限大的求解区，可以有效的隔绝模型外的电荷源或电压源。再比如说，一些参数的设定上，在最后生成矢量图的时候，由于size与spacing的设定不好，出现了箭头过疏与过密的问题；其他参数的设定，一般情况下，我都是用系统的建议值。这次的静电场仿真作业让我对静电场有了更加深入的了解，同时对解析法有了更加深刻的体会。基本掌握了Maxwell的基本操作，对利用计算机工具求解电磁场问题有了更加深刻的认识。
