Electric Conduction: 解を求める方程式

概要

Electric Conductionアプリケーションで計算に使用する方程式は次のとおりです:

  • 電気システム向けの該当するMaxwellの方程式
  • 導電性材料の特性を記述する構成方程式

Electric Conductionアプリケーションの計算条件は次のとおりです:

  • 電界強度Eのみが計算で考慮され、電界のDおよび磁界のBHは計算されないこと。電界のEDの方程式と磁界のBHの方程式が非連成化されていること。
  • 電界が時間変化しないことが必要です(定常状態): dE/dt =0

方程式と条件

ここで定義した計算条件の下では、各方程式は次のようになります:

E: 電界強度(V/m)

V: 電位(V)

J: 電流密度(A/m2

σ: 導電率(S)

微分演算子に関する留意事項:

電界のcurl発散が必ずnullになること(div [curl (Field)] = 0)。

解を求める方程式

Electric Conductionアプリケーションの場合、Fluxで有限要素法によって解く2次方程式は次のとおりです:

ここで:

  • σ: 媒体の導電率(単位はS)のテンソル
  • V: 電位(V)

状態変数

Electric Conductionアプリケーションの状態変数は電位V(Flux 3DではVeと記述します)です。

電位Vのスカラー場が一意であるためには、計算ドメインで1つまたは複数のポイントに、この電位の値を割り当てる必要があります。