Jump to content
    

2D сопротивление пластины

Дано: пластина (высота = h), напряжение во внутреннем прямоугольнике равно V1, напряжение по внешнему периметру равно V0. Удельное сопротивление пластины - r (можно считать что в центре потенциал распределен равномерно). Как расчитать общее сопротивление и плотность тока?

 

Смутно пытаюсь вспомнить первый курс и интегрирование, но не получается, пните кто-нибудь в нужном направлении :)

 

 

Capture2.png

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Смутно пытаюсь вспомнить первый курс и интегрирование, но не получается, пните кто-нибудь в нужном направлении

 

Это не первый курс... Уравнения математической физики. В данном случае стационарное уравнение. Надо найти потенциал в точках пространства между прямоугольниками. Решается численно. Есть соответствующие пакеты разные. Можно, если интересно, самостоятельно, например, методом Монте-Карло.

 

-

Share this post


Link to post
Share on other sites

Из уравнения непрерывности для области между электродами следует что

? \operatorname{div}\vec{j}=0

плотность тока пропорциональна напряжённости электрического поля (закон Ома)

? \vec{j}=\sigma \cdot \vec{E}

а E это градиент потенциала ? \vec{E} = \operatorname{grad} \varphi

итого, получаем

? \operatorname{div} \; \operatorname{grad} \varphi = \nabla^2 \varphi = 0

уравнение Лапласа для потенциала.

Задача полностью эквивалентна электростатике.

Для полного тока с электрода должны получиться такие же формулы что и для полного заряда на электроде. Следовательно для нахождения сопротивления можно воспользоваться формулами для электрической ёмкости из справочника.

 

Самое время перейти от теории к практике.

post-8528-1516741411_thumb.png

это из книги Иоссель Ю.Я. Расчёт электрической ёмкости.

К сожалению не указано при каких условиях это выражение применимо.

Сопротивление получается из погонной ёмкости: ? R = \frac {\rho \cdot \varepsilon}{C_l \cdot h}

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо! В итоге на работе нашлась лишняя лицензия Comsol, прикинул всю структуру в нем.

 

Попробовал посчитать в Comsol изначальную задачи про пластину и сравнить с приблизетельной формулой, пока не сходится :) Погляжу еще потом, может быть, ошибся в где-то в derived values...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...