Magneto Static: 非メッシュ化供給源(3D)

概要

Flux 3Dのスカラーモデルを使用すると、非メッシュ化タイプの磁界源(非メッシュ化コイルまたは磁界源)を実現できます。

定義

非メッシュ化コイル:

非メッシュ化コイルは、円形、長方形、またはより複雑な形状エンティティであり、メッシュ上に重なっていますが、そのメッシュからは独立しています。

電流分布によって発生する磁界は、次のようにビオ・サバールの公式を使用して解析的(または半解析的)に計算します。

磁界源:

磁界源は、デバイスの内部磁界に重ね合わせた外部磁界(地球の磁場など)です。

その値はユーザーが指定します。

非メッシュ化コイル: 磁界計算の原理

磁性材料が存在しない場合、定電流Iが流れる糸状導体によって空間のポイントPに発生する磁界強度は次の式で計算できます。

は、導体の要素 から磁界の計算ポイントまでのベクトルです。

電流の体積分布または表面分布を記述するには、ビオ・サバールの公式の表現を書き直す必要があります。表面分布の場合は 項 が になり、体積分布の場合は になります。したがって、サーフェス導体の表面またはソリッド導体の体積に対して上記の積分を計算します。

直線ワイヤ、直線的なシート、円形巻線などに固有な電流分布について、磁界強度Hの解析的表現がわかっています。

複素電流分布は、より単純な要素に分解した後で計算します。

非メッシュ化磁界源と磁気スカラーポテンシャル

非メッシュ化磁界源(非メッシュ化コイルまたは磁界源)によって発生する磁界をHjと表します。この磁界は、すでに定義した磁界Hjに相当します(§Magneto Static: 解を求める方程式(スカラーモデル)をご参照ください)。

その定義から次の点がわかります:

  • Hjを基準とする縮小磁気スカラーポテンシャル()で解く方程式では、供給源が非メッシュ化タイプであり、それによって磁界Hjが発生します。
  • T0を基準とする縮小磁気スカラーポテンシャル()で解く方程式では、電流源としてメッシュ化タイプと非メッシュ化タイプのどちらも使用できます。電気ベクトルポテンシャルは と記述できます。 はメッシュ化電流源(導体)の電流密度、Hjは非メッシュ化電流源によって発生する磁界です。