EMSolution における静電場解析

図２．導体周りのメッシュ

図３．電位ポテンシャル分布

図4.地表面における電界強度

三次元解析の例として、現実的ではありませんが、図５の様なモデルを考えてみます。２つの導体リングが立方体の導体箱内に配置されているとします。二つリングは鎖交しており、一方のリングは1kV、他方は-1kVに荷電されているとします。導体箱は接地されており電位が０とします。メッシュとしては、リング内は空洞となっており、表面に面要素が定義されています。箱内のメッシュは４面体で構成されています。内部の４面体分割はFEMAPの自動分割機能を用いました。　　　　　　　　

図６にリング表面の電界強度分布を示します。図５，６の表示はJAVA FEM Drawerを用いました。図７に空間の等電位面を示します。図７の表示にはFEMAPを使用しています。

EMSolutionの静電場解析は、従来の静磁場解析に近い手順で行えます。静電場解析では、ポテンシャルを与える（電荷量を与えることもできます）導体の表面を面要素で定義し、メッシュデータに含める必要があります。また、ソリッド要素には比透磁率の替わりに比誘電率を入力します。境界条件としては、ゼロ電位面とするか、電場が面に平行な面とすることができます。また、周期境界条件は磁場解析と同様に課すことができます。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

開領域問題として境界条件が問題であり、有限要素法ではそれほど高精度な電場解析は難しいと考えますが、有限要素法で簡単に電場解析をしてみようと思われましたら、是非ご利用ください。磁場解析とほとんど同じ感覚で計算できますので、EMSolutionご利用の皆様にはお手軽かと存じます。　　