例題１５外付け抵抗

本例題について

外付け抵抗を付けて、その電圧の解析例を示します。
分極の方向を変えます
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。
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。）
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

項目	条件
解析空間	3次元
モデル単位	mm

解析条件

解析の種類は調和解析としています。

項目	条件
ソルバ	圧電解析[Rayleigh]
解析の種類	調和解析
解析オプション	選択なし

調和解析タブにおいて周波数、間隔、スイープの設定を以下のように設定しています。

タブ設定

設定項目

条件

調和解析

周波数

最小： 200×103[Hz]

最大： 230×103[Hz]

間隔

分割数：120

モデル図

圧電体vol1は分極方向をz軸方向、圧電体vol2は分極方向をx軸方向とし、圧電体vol1の上下面に設定

した電極に電位差を与え、圧電体vol2の先端の電極から電圧変換された電位を取り出す構造となっています。

ボディ属性および材料定数の設定

ボディ No./ボディタイプ	ボディ属性名	材料名
0/Solid	vol1	000_P-4※
1/Solid	vol2	000_P-4※

※材料データベースを利用

圧電体vol1とvol2の分極方向をそれぞれZ軸方向とX軸方向に設定するため、

ボディ属性の方向を以下のように定義します。

ボディ属性名

方向

vol1

指定方法：ベクトル

ベクトル：X=0.0、Y=0.0、Z=1.0

vol2

指定方法：ベクトル

ベクトル：X=1.0、Y=0.0、Z=0.0

境界条件

境界条件名/トポロジ	タブ	境界条件の種類	条件
earth/Face	電気	電気壁	電位指定：電位 0[V]
in/Face	電気	電気壁	電位指定：電位 1[V]
out/Face	電気	電気壁	浮き電極グランドとの間に抵抗を挿入するにチェック抵抗値を1,5,10[MΩ]の３ケース

解析結果

浮き電極の電圧の周波数特性を以下に示します。

抵抗値を小さくすると電圧がなまってくるのがわかります。

共振解析モデルとの結果比較

添付のプロジェクトファイルに含まれている調和解析モデルと、共振解析モデルで、求めたインピーダンス周波数特性を比較しました。

共振解析では浮き電極に抵抗を付けることができないので、その点において調和解析モデルとは異なります。

調和解析モデルのインピーダンス特性が、抵抗の為になだらかになっていることを除くと、共振解析と調和解析で同様のインピーダンス特性が得られていることがわかります。

参考：

共振解析でインピーダンス描画する方法は、インピーダンス（圧電共振）、を見てください。

グラフデータを重ね合わせる方法、グラフデータのドラッグアンドドロップ、を見てください。

例題１５ 外付け抵抗