电容器实验报告

班级：

姓名：刘展宁

学号： 1306030413 指导教师：徐维

成绩：

电子与信息工程学院

信息与通信工程系

实验一静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真

1.实验目的

1．学习 ansoft maxwell软件的使用方法。

2．复习电磁学相关的基本理论。

3．通过软件的学习掌握运用ansoft maxwell运行电磁场仿真的流程。

4．通过对对平板电容器电容计算仿真实验进一步熟悉ansoft maxwell软件的应用。

2.实验内容

1.学习ansoft maxwell有限元分析步骤

2.会用ansoft maxwell后处理器和计算器对仿真结果分析

3.对圆柱体电容器电容仿真计算结果与理论结果值进行比较

3.实验步骤

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 design file>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downplate assign 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upplate

assign 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medium

assign material > mica（设置材料为云母mica，）

2.创建计算区域（region）

padding percentage：

0% 电容器中电场分布的边缘效应

忽略电场的边缘效应（fringing effect）

3.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 4.设置计算参数（assign executive parameter）

maxwell 3d> parameters > assign > matrix（矩阵）> voltage1,voltage2 5.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%

6. check & run

7.

查看结果maxwell 3d>reselts>solution data > matrix 电容值：

-31.543pf 4.实验结果分析

由实验数据可得电容为-31.543pf 平板式电容计算公式：c=ε *ε0* s/d;ε0真空介电常数8.86×10（-12方）单位f/m；

计算得=

5.心得体会

实践和先前的理论总是有差距的，而在实践当中修正自己先前的理论和对客观事物的认

识，也正是自然科学的魅力所在。实验之前我以为区区平行板电容求解一定十分简单。然而

实际做了之后，才发现无比复杂的，每一步对我来说都是一个全新的挑战。maxwell给了我

们方便的操作平台，同时也能保证实验结果准确性。总的来说我是在不断学习中完成了这次

实验，他给我打开了一扇新的大门等待着我去探索，同时，在这个美妙的学习过程，使我的

学习能力获得了进一步的升华。

篇三：超级电容器实验报告

实验报告

题目 c,mno2的电化学电容特性实验姓名学号所在学院年级专业