ソリッド導体とより線導体の概念

2タイプの導体

磁界-交流回路連成に関連する導体には、次の2つのタイプがあります:

  • 棒状や板状などのソリッド導体は、表皮深さの値が導体断面の寸法と同等かそれ以下であるという特徴があります。供給電流または誘導(渦)電流の密度は、このような導体の断面では不均一です。
  • より線導体は、表皮深さの値が導体断面の寸法よりはるかに大きく、その結果として、導体断面における電流分布がほぼ均一であるという特徴があります。

これら2つの導体タイプの違いを以下で説明します。

ソリッド導体

ソリッド導体内では、電界と交流磁界間の連成が存在します。このような導体のボリューム内では渦電流が発生します。

ソリッド導体内の電流密度Jは、供給電流(存在する場合)の密度と誘導電流の密度を重ね合わせたものと見なすことができます。

ソリッド導体端子の電位Vは、印加電圧の他、この導体の交流磁界の効果にも起因します。

より線導体

より線導体内では、表皮深さの値は導体断面の寸法よりはるかに大きくなります。

この場合、導体内の誘導電流は、供給電流(存在する場合)と比べれば無視できるレベルです。磁界の空間分布は、磁界方程式と電界方程式の部分的分離を可能にする誘導電流による影響をほとんど受けません。

電流密度は、導体断面全体にわたって一定と見なすことができます。

ソフトウェア内の実際

磁界-回路連成に関連する導体は、次のように2回表現されます:

  • 次のタイプのコンポーネントの形で、電気回路内で1回:
    • より線導体タイプ
    • ソリッド導体タイプ
  • 次のタイプの領域の形で、有限要素ドメイン内で1回:
    • より線導体タイプ(または3Dの非メッシュ化コイル)
    • ソリッド導体タイプ