電気抵抗境界を用いた事例

本例題について

• 異なるボディの界面に電気抵抗を有する材料に電位差を与えたときの解析例を示します。
   

• 電位分布や電流密度を解析結果として見ることができます。
   

• 表に記載されていない条件はデフォルトの条件を使用します。

解析空間

解析条件

モデル図

隣り合う二つの直方体ソリッドボディを定義し、、それぞれAlの材料を設定します。

底面と上面に電気壁境界条件、二つのボディの境界にあたる面に電気抵抗の境界条件を設定しています。

ボディ属性および材料の設定

※材料データベースを利用

境界条件

解析結果

電位分布の解析結果を示します。

電気抵抗を設定した面で、不連続な電位変化が発生していることが分かります。

電流密度のベクトル図を示します。

また、計算結果画面からの積分実行を用いてボディ上面の電流密度を積分し、ボディ上面を通過する電流を計算した結果を以下に示します。

理論値計算を行った結果を以下に示します。理論値とほぼ一致する結果が得られていることが確認できます。

ボディの電気抵抗[ohm] = 電流密度方向の厚み[m] / ( 断面積[mm^2] x 導電率[1/ohm/m] )、

上下ボディのサイズ 10[mm] x 10[mm] x  2[mm]、アルミニウムの導電率 3.767×10^7[1/ohm/m]

を用いて、

トータルの電気抵抗 = 上側ボディの電気抵抗　+ 境界の電気抵抗 + 下側ボディの電気抵抗

= 2 x 10^-3 / ( 3.767×10^7 x 100 x 10^-6)   +  1.0×10^-6   +   2 x 10^-3 / ( 3.767×10^7 x 100 x 10^-6)

= 2.0619×10^-6 [ohm]

電流[A] = 電位差[V] / トータルの電気抵抗[ohm]

= (100 – 0 ) / (2.0619×10^-6)

= 4.85×10^7 [A]