ma well平板电容器 D仿真
(完整)Maxwell仿真实例
MAXWELL 3D 12。
0BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真 (1)2. 恒定电场问题实例：导体中的电流仿真 (5)3. 恒定磁场问题实例：恒定磁场力矩计算 (10)4。
参数扫描问题实例：恒定磁场力矩计算 (15)5. 恒定磁场实例:三相变压器电感计算 (23)6. 永磁体磁化方向设置：局部坐标系的使用 (33)7. Master/Slave边界使用实例：直流无刷电机内磁场计算 (39)8. 涡流场分析实例 (46)9. 涡流场问题实例：磁偶极子天线的近区场计算 (54)10。
瞬态场实例：TEAM WORKSHOP PROBLEM 24 (59)1。
静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述：上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质）激励：电压源,上极板电压：5V,下极板电压：0V.要求计算该电容器的电容值1.建模（Model）Project > Insert Maxwell 3D DesignFile〉Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap"）选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic 创建下极板六面体Draw 〉 Box(创建下极板六面体）下极板起点:（X，Y，Z）>（0, 0， 0）坐标偏置：（dX，dY,dZ）〉(25， 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）〉（0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建上极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）上极板起点：（X，Y,Z）>（0， 0， 3）坐标偏置：（dX,dY,dZ)>（25， 25，0）坐标偏置:（dX，dY,dZ）>（0， 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor）创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X，Y，Z)〉（0, 0, 2)坐标偏置:（dX，dY,dZ）>（25, 25，0）坐标偏置:（dX，dY,dZ)〉（0, 0， 1）将六面体重命名为mediumAssign Material 〉 mica（设置材料为云母mica，也可以根据实际情况设置新材料）创建计算区域（Region）Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应（fringing effect）电容器中电场分布的边缘效应2。
电容器maxwell2D仿真
2D班级：电信13（2）班姓名：DENGSIR学号：XXXXXX指导教师：XXXXXX目的和要求：加强对静电场场强、电容、电场能量的理解，应用静电场的边界条件建立模拟的静态电场，解决电容等计算问题；提升学生抽象思维能力、提高利用数学工具解决实际问题的能力。
成果形式：仿真过程分析及结果报告。
用An soft Maxwell软件计算电场强度，并画出电压分布图，计算出单位长度电容，和电场能量，并对仿真结果进行分析、总结。
将所做步骤详细写出，并配有相应图片说明。
一、电容器描述材料：上下极板为pec介质材料：vacuum区域环境：vacuum（真空）激励：电压源上极板电压：5V下极板电压：0V二、仿真步骤1、建模Project > Insert Maxwell 2D Design File>Save as> 选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic（静电的）创建下极板DrawAssign Material > pec创建上极板DrawAssign Material > pec创建中间的介质六面体DrawAssign Material >vacuum设置完图片如下图：2、设置激励（Assign Excitation）选中上极板Maxwell 2D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板Maxwell 2D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3、设置计算参数（Assign Executive Parameter）Maxwell 2D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage24、设置自适应计算参数（Create Analysis Setup）Maxwell 2D > Analysis Setup > Add Solution Setup5、Check & Run6、查看结果Maxwell 2D > Results > Solution data > Matrix显示电容值：36.522计算与分析：平板式电容计算公式：C=εr*S/4πkd式中：电容，单位F；相对介电常数；ε :vacuum 单位F/m；面积S，单位平方米,极板间距d，单位米C=8.854*10^(-12)(20*4+3.14*4)/(4*3.14*8.89*10^9*8*0.001)=31.432电容值：电场能量图：电压分布图：场强分布图：四、心得体会1、这个实验是用利用Maxwell 2D电磁场分析软件对电容器进行分析。
Maxwell仿真实例
1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述：上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体）介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质）激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。
要求计算该电容器的电容值1.建模（Model）Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”）选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic（静电的）创建下极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建上极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）上极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 3）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建中间的介质六面体Draw > Box（创建下极板六面体）介质板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 2）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 1）将六面体重命名为mediumAssign Material > mica（设置材料为云母mica，也可以根据实际情况设置新材料）创建计算区域（Region）Padding Percentage：0%忽略电场的边缘效应（fringing effect）电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励（Assign Excitation）选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign（计划，分配）>Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数（Assign Executive Parameter）Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix （矩阵）> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数（Create Analysis Setup）Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数：Maximum number of passes > 10误差要求：Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例：Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值：31.543pF2. 恒定电场问题实例：导体中的电流仿真恒定电场：导体中，以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场，或恒定电流场（DC conduction （传导）） 恒定电场的源：（1）Voltage Excitation ，导体不同面上的电压 （2）Current Excitations ，施加在导体表面的电流（3）Sink （汇），一种吸收电流的设置，确保每个导体流入的电流等于流出的电流。
Maxwell基础教程仿真实例
说明：部分操作因版本不同存在差异1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述：上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体）介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质）激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。
要求计算该电容器的电容值1.建模（Model）Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”）选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic（静电的）创建下极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建上极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）上极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 3）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建中间的介质六面体Draw > Box（创建下极板六面体）介质板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 2）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 1）将六面体重命名为mediumAssign Material > mica（设置材料为云母mica，也可以根据实际情况设置新材料）创建计算区域（Region）Padding Percentage：0%忽略电场的边缘效应（fringing effect）电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励（Assign Excitation）选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign（计划，分配）>Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数（Assign Executive Parameter）Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix （矩阵）> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数（Create Analysis Setup）Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数：Maximum number of passes > 10误差要求：Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例：Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值：31.543pF2. 恒定电场问题实例：导体中的电流仿真恒定电场：导体中，以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场，或恒定电流场（DC conduction（传导））恒定电场的源：（1）Voltage Excitation，导体不同面上的电压（2）Current Excitations，施加在导体表面的电流（3）Sink（汇），一种吸收电流的设置，确保每个导体流入的电流等于流出的电流。
Maxwell瞬态场仿真实例
MAXWELL 3D 12.0 BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述：上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体）介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质）激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。
要求计算该电容器的电容值1.建模（Model）Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”）选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建上极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）上极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 3）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建中间的介质六面体Draw > Box（创建下极板六面体）介质板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 2）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 1）将六面体重命名为mediumAssign Material > mica（设置材料为云母mica，也可以根据实际情况设置新材料）创建计算区域（Region）Padding Percentage：0%忽略电场的边缘效应（fringing effect）电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励（Assign Excitation）选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数（Assign Executive Parameter）Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数（Create Analysis Setup）Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数：Maximum number of passes > 10 误差要求：Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例：Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值：31.543pF2. 恒定电场问题实例：导体中的电流仿真恒定电场：导体中，以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场，或恒定电流场（DC conduction）恒定电场的源：（1）Voltage Excitation，导体不同面上的电压（2）Current Excitations，施加在导体表面的电流（3）Sink（汇），一种吸收电流的设置，确保每个导体流入的电流等于流出的电流。
Maxwell基础教程仿真实例
说明:部分操作因版本不同存在差异1、静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。
要求计算该电容器的电容值1、建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D Designas>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料) 创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2、设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配) >Voltage > 5V 选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V 3、设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4、设置自适应计算参数(Create Analysis Setup) Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup 最大迭代次数: Maximum number of passes > 10 误差要求: Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例: Refinement per Pass > 50% 5、 Check & Run 6、 查瞧结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix 电容值:31、543pF2、 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction(传导)) 恒定电场的源:(1)Voltage Excitation,导体不同面上的电压 (2)Current Excitations,施加在导体表面的电流(3)Sink(汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。
Maxwell基础教程仿真实例剖析
说明：部分操作因版本不同存在差异1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述：上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体）介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质）激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。
要求计算该电容器的电容值1.建模（Model）Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”）选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic（静电的）创建下极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建上极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）上极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 3）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建中间的介质六面体Draw > Box（创建下极板六面体）介质板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 2）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 1）将六面体重命名为mediumAssign Material > mica（设置材料为云母mica，也可以根据实际情况设置新材料）创建计算区域（Region）Padding Percentage：0%忽略电场的边缘效应（fringing effect）电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励（Assign Excitation）选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign（计划，分配）>Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数（Assign Executive Parameter）Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix （矩阵）> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数（Create Analysis Setup）Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数：Maximum number of passes > 10误差要求：Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例：Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值：31.543pF2. 恒定电场问题实例：导体中的电流仿真恒定电场：导体中，以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场，或恒定电流场（DC conduction（传导））恒定电场的源：（1）Voltage Excitation，导体不同面上的电压（2）Current Excitations，施加在导体表面的电流（3）Sink（汇），一种吸收电流的设置，确保每个导体流入的电流等于流出的电流。
maxwell平板电容器2D仿真
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Mxwell平板电容器 2D仿真简介
Mxwell平板电容器 2D仿真原理
Mxwell平板电容器 2D仿真实现
Mxwell平板电容器 2D仿真结果分析
Mxwell平板电容器 2D仿真的优缺点
添加章节标题
Mxwell平板电容 器2D仿真简介
Mxwell平板电容器2D仿真的定义 Mxwell平板电容器2D仿真的原理 Mxwell平板电容器2D仿真的应用领域 Mxwell平板电容器2D仿真的优缺点
电容器原理：通过电场存 储能量
电容器结构：由两个平行 金属板组成
电容器充放电：通过外部 电源进行充放电
电容器能量释放：通过外 部负载进行能量释放
描述电场和磁场的相互作用 描述电磁波的传播和反射 描述电容器中的电场分布和电荷分布
描述电容器中的磁场分布和电流分布 描述电容器中的能量转换和传输过程 描述电容器中的电磁场和电荷、电流的关系
电场分布图：通过仿真软件可以直 观地看到电场分布情况
电流分布：在电容 器内部电流分布是 均匀的没有明显的 电流集中现象。
电荷分布：在电容 器内部电荷分布是 均匀的没有明显的 电荷集中现象。
电容器两端的电压： 在电容器两端电压分 布是均匀的没有明显 的电压集中现象。
电容器内部的电场： 在电容器内部电场分 布是均匀的没有明显 的电场集中现象。
电荷分布图：显示电荷在电容 器中的分布情况
电荷密度：表示电荷在单位面 积上的密度
电荷分布规律：电荷在电容器 中均匀分布
电荷分布影响因素：电容器尺 寸、材料、电压等
电容器在充电过程中电场强度逐渐 增大能量存储量也随之增加
电容器的能量存储和释放特性与电 容器的尺寸、材料、电压等因素有 关
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（模型的材料、名称 等在这里）
信息提示栏（计算是否有错误会在这里显示）
仿真界面
（坐标系、模型建立、计算结果 等都在这里显示）
计算进度显示栏
01 maxwell仿真流程
指定求解器类型
Solution type
施加边界条件和激励
Assign boundary & excitation
绘制模型并设置材料属性
02 建立Maxwell2D仿真器
project-->
02 设置求解器为静电场(Electrostatic)
02 绘制模型
02 绘制模型
02 绘制模型
02 设置极板材料
02 设置极板材料
02 绘制介质
02 设置介质材料（相对介电常数为 0 的6倍）
02 设置边界条件（气球边界条件）
03 绘制电场能量随位置变化的图像
感谢聆听！
THANK YOU!
《平行板电容器的2D仿真》
• 学校名称：湖南大学 • 课程名称：工程电磁场导论
Draw model & materials
添加求解选项并检验
Solution setup & Validate
01 maxwell仿真流程
求解
Analyze all
查看数据结果
Solution data
后处理
Filed Overlays
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平行板电容器 2D仿真
02
题目描述
查看每次迭代后的电场能量 误差是否逐渐收敛
ห้องสมุดไป่ตู้ 数据后处理
查看电位分布云图
03 查看电位分布云图
03 查看电位线分布
03 查看电场强度分布
03 查看电场强度矢量分布
03 添加辅助线以绘制电位、电场强度等参量随位置变化的图像
03 绘制电位随位置变化的图像
03 绘制电位随位置变化的图像
03 绘制电场强度随位置变化的图像
02 设置边界条件（气球边界条件）
02 设置激励
02 设置激励
02 设定计算参数 迭代设置
设置每次迭代收敛部分比例：50% 最小迭代次数：3次
02 设置计算参数 计算电容值
02 检查求解器设置
02 求解Analyze All
02 查看求解结果Solution Data
电容值
02 查看结果Solution Data
电自1502班 胡东阳组
Maxwell的仿真应用
《平行板电容器的2D仿真》
• 学校名称：湖南大学 • 课程名称：工程电磁场导论 • 小组成员：胡东阳 宋坤儒 韦松 李总 吴剑锋
maxwell介绍
菜单栏（各种快捷键都在这里~）
工程管理栏
（边界条件与激励等 参量都在这里）
模型部件管理栏
模型属性 管理栏