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.
Modelování elektromagnetických polí 5
Pro kontrolu správného výběru uzlů elektrody zadáme
Plot, Nodes, vykreslí pouze uzly elektrody
Velikost náboje pak zjistíme pomocí výpisu
List, Results, Reaction Solu, nastavit CHRG, výpisu náboj roven hodnotě
TOTAL VALUES -0.
Pro výpočet celkového náboje pro původní zadání třeba získaný náboj vynásobit délkou
elektrody koncenzátoru 29,21 nC.
1 0
.
Určení plošné hustoty náboje elektrodě σ
ab
Q
S
Q
==σ
σ -0.1168720000E-04 C/m2
Kapacita kondenzátoru lze určit celkové energie elektrostatického pole W
Kapacita potom daná vztahem
( )
2
2 1
,
2V V
W
C wdV dV
φ
= ⋅
∆
∫ .
Q
C
φ φ
=
−
C 0.58436E-06 C.4869700000E-11 F
Nebo možné stanovit kapacitu náboje umístěného uzlech sítě vybrané jedné
elektrodě.
C 0.4869666667E-11
