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BとHは計算されないこと。電界のEとDの方程式と磁界のBとH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。