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例題７ 誘電体に働く静電力の計算
本例題について
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電位差を有する2枚の平板の間に配置されたアルミナブロックに働く静電力の電場解析例を示します。
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アルミナブロックに働く静電力や解析モデルの電界分布を解析結果として得ることができます。
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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。
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プロジェクトファイルを取得（右クリックし、名前を付けてリンク先を保存してください。）
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Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。
解析空間
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項目 |
条件 |
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解析空間 |
3次元 |
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モデル単位 |
mm |
解析条件
静的な電位を与えて電場解析を行いますので静解析を選択します。
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項目 |
条件 |
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電場解析[Coulomb] |
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解析の種類 |
静解析（容量値） |
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解析オプション |
選択なし |
現実には解析領域の外部にも電界が分布しますので、開放境界の条件として以下を設定しています。
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タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
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開放境界タブ |
種類 |
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吸収境界の次元 |
1次 |
モデル図
電極として2枚のシートボディを作成し、それぞれに電位の境界条件のみを設定します。
さらに電極の間にアルミナブロック用の直方体ソリッドボディを作成し、材料としてアルミナを設定します。
ボディ属性および材料の設定
２つのシートボディは電位境界条件の設定（転写）用に作成しています。
このようなボディを転写用ボディと呼びます。
転写用ボディにはボディ属性の設定や材料設定の必要はありません。
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ボディ No./ボディ タイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
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1/Sheet |
転写用ボディ |
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2/Sheet |
転写用ボディ |
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3/Solid |
Block |
001_アルミナ※ |
※材料データベースを利用
境界条件
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境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
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Electrode1/Face |
電気 |
電位指定 +1[V] |
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Electrode2/Face |
電気 |
電気壁 |
電位指定 -1[V] |
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外部境界条件※ |
電気 |
開放境界 |
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※外部境界条件は[モデル]タブの
[外部境界条件]
をクリックすると設定できます。
解析結果
アルミナブロックに働く静電力の解析結果は、[解析結果]タブの、
[テーブル] 
で表示できます。
アルミナブロックが電極の方向に引き寄せられているのが分かります。
静電力のベクトル図を示します。
電界ベクトル図を示します。
アルミナブロックと２枚の電極間に電界が集中している様子が分かります。