より線導体コンポーネント

概要

物理学的な観点から見たより線導体は、1本または複数本の細いワイヤを基本導体として構成されています。導体の全断面にわたって電流密度が事実上一定になるように、このワイヤの直径は表皮深さよりも小さくなっています。

より線導体： 表現

より線導体は次のように表現されます：

  • 有限要素ドメインでは、より線導体タイプの領域で表現（3Dでは非メッシュ化コイルで表現）
  • 電気回路では、より線導体タイプのコンポーネントで表現

より線導体： U、I、Φの関係

電流I、電圧U、磁束Φの基本的な関係は次の式で与えられます。

より線導体コンポーネントを流れる電流は、該当のコイルの各芯線（巻線）を流れる電流Iです。

より線導体端子間の電圧は、コイル芯線のモデル化アセンブリの端子間電圧Uです。

ここで：

  • R： コイルの抵抗
  • Φ： コイル芯線のアセンブリによって保持される磁束

抵抗

より線コンポーネントの抵抗Rは、コイル芯線アセンブリの抵抗に等しい値です。

R=n⋅Rstrand=n(ρ⋅l/Sstrand)

芯線の断面積は次のようになります。

Sstrand=F⋅Sregion/n

各値の意味は次のとおりです：

  • ρ： 材料の固有抵抗
  • l： より線の長さ。これは、モデル化したデバイスの2Dでの深さです。
  • F： スペースファクター（0<F<1）（サーフェスのうち、より線が占有する面積 / モデル化した領域のサーフェス面積）

  • n： 芯線の本数