数值分析实验报告

电器数值分析仿真实验报告

姓名 学号 班级 时间 2015学年秋季

上机练习：

一．问题描述

平板空气电容器如图所示，求其电场的分布。

1. 仿真目的

利用ansoft软件建立相应模型，求平行板电容器的电场分布 2. 仿真过程与分析

（1）过程分析：属于静电场问题，外边框设置气球边界。 （2）仿真过程：

①选择求解场（Electrostatic）。

②利用Maxwell-2D仿真建立平行板容器的模型：

③添加材料：极板为铜copper，板间真空vacuum。 ④添加激励：左极板为0v，右极板为10v。 ⑤外边框设置气球边界。

3. 仿真结果与讨论 （一）实验结果

（1）电场矢量分布：

（2）电场标量分布：

（3）电位移矢量分布：

（4）电位移标量分布：

（二）对实验结果的讨论

从E,D的空间分布可以看出两个平行板电容器之间的电场为匀强电场，在极板边缘处电场分布出现尖端效应，右极板内侧的尖端电场强度最大，且为正极电场线从右极板发出，平行板电容器外部电场为零。实验结果与理论分析基本相符。 4. 总结

在进行建模的时候可以在画完一个极板后通过镜像对称这种简单的方法来画对称的图形。

运用仿真可以节省材料，在仿真的过程中，对仿真结果进行思考，会出现一些在理论分析中一般会忽略的现象，比如尖端效应等。

二．问题描述

避雷器（铜）简化模型如图所示，求解避雷针的电压分布。