Analýza elektrického pole rovinného kondensátoru. Proveďte numerickou analýzu elektrostatického pole rovinného kondensátoru se dvěma dielektriky, tj. stanovte rozložení potenciálu a intenzity elektrického pole v prostoru mezi elektrodami. Trojrozměrný numerický model pro uspořádání dielektrik podle Obr. 1 vytvořte v prostředí ANSYS, určete počet uzlů a elementů sítě konečných prvků. Vyhodnoťte intenzitu a indukci elektrického pole v prostoru obou dielektrik, určete plošnou hustotu elektrického náboje na elektrodách, náboj na elektrodách, energii elektrostatického pole mezi elektrodami a kapacitu kondenzátoru.
Určení náboje elektrodě
Výběr uzlů elektrody provedeme následovně
Select, Entities, Lines vybrat elektrodu všech křivek (from full) myší, nebo číslem,
Select, Entities, Nodes, Attached to, Lines all..
Přiřadíme definované cestě elektrický potenciál Path Operations, Map onto Path,
DOFsolution, Elec poten VOLT
Zobrazíme průběh elektrického potenciálu grafu.
Path Operations, Define Path, Nodes, klikneme krajní levý krajní pravý uzel na
spodní hraně kondenzátoru, zadáme název cesty, nSets 30, nDiv 100.
.175309E-02 J/m
Pro výpočet energie pro původní zadání třeba získanou energii vynásobit délkou
kondenzátoru 0..
Postprocesor umožňuje vykreslit veličiny předem definované ceste.876546E-04 J.FEKT Vysokého učení technického Brně
Před spuštěním výpočtu potřeba zajistit, aby všechny vygenerované prvky uzly byly
aktivní, provede menu volbou
Select, Everything. Path Operations, Plot Path Item, On
Graph, VOLT
Určení energie elektrostatického pole jednotlivých prvcích celkové energie W
Element Table, Define Table, Add, vybrat Energie (označení tabulky SENE),
Sum Each Item, zobrazí hodnota SENE=0. Pro zobrazení průběhu
elektrického potenciálu spodní straně kondenzatoru nejprve definujeme cestu.
Procesor (solution)
Řešení úlohy potřeba nastavit typ analýzy (steady state, harmonic, .), statická nastavena
automaticky, výpočet spustíme příkazem
Solution, Solve, Current LS
Postproces vyhodnocení
Výsledky zobrazíme General Postproces pomocí ekvipotenciálních hladin
Plot Results, Contour Plot, Nodal Solu, DOF Solution, Electric Potential
nebo Plot Results, Contour Plot, Nodal Solu, Electric Field
Po výpočtu intenzity elektrického pole možné zobrazit pole vektorů vybraných bodech
Plot Results, Vector Plot, Predefined, zvolit postupně Electric Flux Density Electric
Field EF
