Мастер вычисления параметров |
111 |
На странице Вычисление тока Вы можете указать ток, возбуждающий магнитное поле, и задать число витков в катушке.
Мастер емкости
Мастер емкости поможет Вам вычислить собственную и взаимную емкость проводников.
Если в модели имеется несколько проводников, заряд каждого из них может быть определен как:
W = 12 |
|
∑CkkU k2 |
|
|
|
+ ∑CnkU nU k , |
|||
|
|
k |
n≠k |
|
где Ckk - собственная емкость проводника k, Cnk - взаимная емкость между проводниками n и k, Uk - электрический потенциал проводника k.
С другой стороны, энергия электрического поля также выражается через емкости и заряды как:
W = 12 |
|
∑CkkU k2 |
|
|
|
+ ∑CnkU nU k , |
|||
|
|
k |
n≠k |
|
и через емкости и потенциалы:
112 Глава 7 Анализ результатов решения
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
W = |
2 |
|
∑Ckk ik |
+ ∑Cnk inik . |
|
|
|
|
k |
n≠k |
|
Прежде чем воспользоваться мастером емкостей, Вы должны сформулировать задачу таким образом, чтобы все источники поля (пространственные, поверхностные или линейно распределенные заряды или ненулевые значения потенциала) кроме одного были выключены. В этом случае уравнения, выписанные выше, предельно упрощаются, и Вы можете узнать величину емкости, если известны любые две из следующих трех величин: заряд, потенциал, запасенная энергия.
Формулируя задачу электростатики для расчета емкости, Вы можете приложить к проводнику известный потенциал и измерить наведенный заряд, либо наоборот. Измерение заряда чуть более сложно, чем измерение потенциала. Для этого Вам потребуется построить замкнутый контур интегрирования, окружающий Ваш проводник (но не касающийся его поверхности) перед запуском мастера емкости.
Простейший способ постановки задачи для расчета емкости состоит в том, чтобы задать граничное условие Изолированный проводник на поверхности проводника и поместить электрический Заряд произвольной ненулевой величины в любой вершине на его поверхности.
На странице Электроды Вы определяете, емкость каких электродов (проводников) необходимо вычислить.
Мастер вычисления параметров |
113 |
Электроды перечислены в списке, организованном в виде двух ветвей дерева – пространственные (объемные) проводники и линейные проводники (если есть).
Если надо вычислить емкость конденсатора, состоящего их двух электродов, выберите оба электрода. При выборе нескольких электродов их потенциалы будут суммироваться с учетом знака.
Результатом любых Ваших действий со списком будет автоматическое изменение значения в поле Потенциал. Закончив выбор электродов, нажмите кнопку Далее.
114 Глава 7 Анализ результатов решения
Страница Заряд поможет Вам определить заряд электрода и энергию электрического поля, запасенную во всей расчетной области.
Справа находится список всех значений заряда, которые Вы задали на электродах. Если, формулируя задачу, Вы пошли по пути задания потенциалов, а не зарядов на электродах, то единственный способ вычислить заряд, наведенный на проводнике, состоит в том, чтобы построить замкнутый контур, окружающий электрод, не соприкасающийся с ним. В этом случае Вы должны построить контур перед запуском мастера.
Выбирая одну или несколько строк из списка, Вы получите результирующее значение заряда в поле Заряд.
Мастер импеданса
Мастер импеданса позволяет Вам вычислить импеданс проводников (полное комплексное сопротивление переменному току). Это несложное вычисление выполняется на одной странице. Для вычисления импеданса и его действительной и мнимой частей (активного и реактивного сопротивления соответственно), мастер импеданса делит напряжение на ток:
Z = UI
R = re(Z), X L = im(Z );