Electromagnetics and Ham Radio
Capacitance20

■例題2-1: Dnを境界条件として電位Vを計算する方法■
今度は、導線に電荷を与えるのでなく、それ相当の電束密度DnGauss's Lawにしたがって、導線の周りに一定の値を与えたらどうなるか計算してみます。上の計算結果から導線の表面の電束密度は、一定でないことが分かっていますので、ここでの計算手法は近似解ということになります。 まず、計算式ですが、以下になります。 導線の表面に電束密度を境界条件として与えるので導線内の領域積分は不要になります。 ここで注意してほしいことは、導線部分の面積は、計算領域外になります。

\begin{eqnarray} V(\vm{\xi})C(\vm{\xi})=\oint_{S}\left(D_n(\vm{x})G(\vm{x},\vm{\xi})-\varepsilon V(\vm{x})F(\vm{x},\vm{\xi})\right)ds \end{eqnarray}

下図に計算領域を示します。 図は縦長の長方形ですが領域は座標xyとも+∞、-∞で、導線部分(下図の白い部分)が領域外です。 導線の表面は線形要素で分割してあります。 領域に穴を開ける場合は節点番号を時計の針方向に付与する必要があります。


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