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例題６ 空間に存在する球電荷が作る電界
本例題について
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本例題では空気中に球電荷が存在する状態を電場解析します。
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球電荷によって発生する電界分布、等電位面を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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Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。
解析モデルダウンロード
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プロジェクトファイルをダウンロード（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。）
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 |
空気領域のスケールを若干大きめに設定しています。
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タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
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メッシュタブ |
空気領域自動作成 |
空気領域を自動作成する：チェックする 空気領域のスケール：5.0 |
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
球電荷定義用に球ソリッドボディを定義します。
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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1/Solid |
Sphere |
000_空気※ |
※材料データベースを利用
ボディ属性で電荷を設定しています。
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ボディ属性名 |
電荷 |
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Sphere |
電荷密度で指定： 電荷１×10-3[C/m3] |
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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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]
をクリックして設定できます。
[解析結果]
Z=0面上における電位のグラデーションコンター図を示します。
電荷周囲空間の電位面の分布が視覚的に把握できます。
また、球電荷の中心部において電位が最大となっている様子が分かります。