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例題１１ 交流でのヘリカルコイルの作る磁場
本例題について
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ヘリカルコイルに交流電流を流した場合の挙動の解析例を示します。
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ヘリカルコイルのインダクタンス、インピーダンスや電流密度ベクトルを解析結果として見ることができます。
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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
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項目 |
条件 |
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磁場解析[Gauss] |
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解析の種類 |
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解析オプション |
なし |
電流の周波数を50[kHz]とします。
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タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
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周波数依存メッシュの設定 |
参照周波数：50×103[Hz] |
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調和解析 |
スイープタイプ |
ひとつの周波数 |
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周波数 |
50×103[Hz] |
メッシュタブを以下のように設定しています。
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タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
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メッシュ |
メッシュ設定 |
標準メッシュサイズを自動的に決定する：OFF 標準メッシュサイズ：1.5[mm] |
モデル図
ヘリカルコイル（Coｉｌ）をらせんソリッドボディで定義しています。
Coilの流入出面は空気領域の外部となるよう引き伸ばし、外部境界条件の電気壁と接するように作ってあります。
磁場調和解析では流入出面を空気領域の外部に引き出す必要があります。（有限要素法の計算上の問題）
本例題では、空気領域は自動作成する設定であるため、流入出面をコイルの外部に引き出すことで空気領域の外部となるようにしています。
ボディ属性および材料の設定
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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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0/Solid |
Coil |
008_銅(Cu)※ |
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3/Solid |
Coil |
008_銅(Cu)※ |
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4/Solid |
Coil |
008_銅(Cu)※ |
※材料データベースを利用
コイルに電流を流すため、ボディ属性は以下のように設定しています。
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ボディ属性名 |
タブ |
設定 |
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Coil |
電流 |
波形：交流 電流値： 1[A] 巻数： 1[Turn] 方向：流入出面指定 流入面、流出面を選択 |
境界条件
設定なし
解析結果
コイルのインダクタンス、インピーダンスの解析結果は、[解析結果]タブの、
[テーブル] 
で表示できます。
コイルのインダクタンスの解析結果としては、以下のように出力されます。
インピーダンスの解析結果としては、以下のように出力されます。
ヘリカルコイルによって発生する磁界ベクトルの解析結果を示します。
電流密度ベクトルの解析結果を示します。
静解析の場合とは異なり、コイルの電流に分布（内側表面に集中している）があることがわかります。