FEM EquationElectrostatic/de

FEM GleichungElektrostatik
Menüeintrag
Lösen → Elektromagnetische Gleichungen → Elektrostatische Gleichung
Arbeitsbereich
FEM
Standardtastenkürzel
Keiner
Eingeführt in Version
0.19
Siehe auch
FEM GleichungElektrischeKraft, FEM Beispiel Kapazität zweier Kugeln

Beschreibung

Diese Gleichung führt elektrostatische Analysen durch unter Verwendung des Gaußschen Gesetzes.

Informationen zur Mathematik der Gleichung findet man im Elmer-Modellhandbuch im Abschnitt Elektrostatik.

Anwendung

1. Einen Löser Elmer hinzufügen.
2. Diesen in der Baumansicht auswählen.
3. Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Befehl aufzurufen:
   • Die Schaltfläche Electrostatische Gleichung drücken.
   • Aus dem Menü die Option Lösen → Electrostatische Gleichung auswählen.
4. Die Gleichungslöser-Einstellungen oder die allgemeinen Löser-Einstellungen bei Bedarf ändern.

Löser-Einstellungen

Die allgemeinen Löser-Einstellungen findet man unter Elmer-Löser-Einstellungen.

Die elektrostatische Gleichung liefert diese speziellen Einstellungen:

• Daten-EigenschaftCalculate Capacitance Matrix: Berechnet die Kapazitätsmatrix. Die Matrix enthält die Punktladungen der Netzpunkte.
• Daten-EigenschaftCalculate Electric Energy: Berechnet die elektrische potentielle Energie.
• Daten-EigenschaftCalculate Electric Field: Berechnet das elektrische Feld.
• Daten-EigenschaftCalculate Electric Flux: Berechnet den elektrischen Fluss.
• Daten-EigenschaftCalculate Surface Charge: Berechnet die Oberflächenladung.
• Daten-EigenschaftCapacitance Matrix Filename: Datei, in der die Kapazitätsmatrix gespeichert wird. Sie wird nur verwendet, wenn Daten-EigenschaftCalculate Capacitance Matrix auf true gesetzt ist.
• Daten-EigenschaftConstant Weights: Wenn eine konstante Gewichtung der Ergebnisse verwendet wird.
• Daten-EigenschaftPotential Difference: Potentialdifferenz in Volt, für die die Kapazität berechnet wird. Sie wird nur verwendet, wenn Daten-EigenschaftCalculate Capacitance Matrix auf false gesetzt ist. Daher gibt diese Einstellung tatsächlich die Spannung zwischen den Elektroden eines einfachen Kondensators an. Es muss beachtet werden, dass die angegebene Spannung mit den in den Randbedingungen definierten Potentialen übereinstimmen muss.

Informationen zum Analyse-Merkmal

Die Elektrostatische Gleichung berücksichtigt die folgenden Analysefunktionen, sofern sie eingestellt sind:

• Elektrostatische Potential-Randbedingung
• Elektrische Ladungsdichte - eingeführt in 1.1
• Konstante Vakuum-Durchlässigkeit

Hinweis

Mit Ausnahme von Berechnungen in 2D, für die Grenzbedingungen für das elektrostatische Potential ist es wichtig, dass sie auf eine Fläche oder einen Körper wirken. Randbedingungen in 3D, die auf Linien oder Eckpunkte festgelegt sind, werden vom Elmer-Löser nicht erkannt.

Ergebnisse

Die verfügbaren Ergebnisse hängen von der Löser-Einstellung ab. Wenn keine der Daten-EigenschaftCalculate * Einstellungen auf wahr gesetzt wurde, wird nur die elektrische Kraftdichte berechnet. Andernfalls stehen auch die entsprechenden Ergebnisse zur Verfügung.

Die möglichen Ergebnisse sind:

• Elektrische Energiedichte in ${\displaystyle \mathrm{J}/{\mathrm{m}}^{\mathrm{3}}}$
• Elektrisches Feld in ${\displaystyle \mathrm{V}/\mathrm{m}}$
• Elektrischer Fluss in ${\displaystyle \mathrm{A}\mathrm{\cdot }\mathrm{s}/{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}}$
• Elektrische Kraftdichte in ${\displaystyle \mathrm{N}/{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}}$
• Potential in ${\displaystyle \mathrm{V}}$
• Potenzielle Ladungen in ${\displaystyle \mathrm{C}}$