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Zyl2.mac 3DLeiter.png

Hallo,

ich möchte gerne ein 3-D Modell eines runden Leiters simulieren, um die äußere Induktivität eines mit der Theorie zu vergleichen.

Dazu verwende ich das Beispiel "Rechteck-Leiter harmonisch dreidimensional" aus dem Buch "FEM für Praktiker"

Ich möchte eine harmonische Analyse durchführen, um später den Einfluss des Skin-Effekts mit zu brücksichtigen.

Ich habe das Beispiel nur in der Art abgewandelt, als dass ich statt des Quaders einen Zylinder definiert habe, dessen Radius ein achtel des Außenraumes beträgt.

Außerdem habe ich entsprechend die Vernetzung des Leiters geändert.

Das Ergebniss der Feldverlaufs außerhalb des Leiters sieht leider nicht erwartungsgemäß aus.

Habe ich vielleicht was bei der Festlegung der Randbedingungen falsch gemacht?

Viele Grüße
Jan

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Jan

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Zitat:

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ich möchte gerne ein 3-D Modell eines runden Leiters simulieren, um die äußere Induktivität eines mit der Theorie zu vergleichen

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Das wird so nichts! Die Induktivität eines einzelnen geraden Leiters ist unendlich.
In der Realität kann es so etwas nicht geben. Es gibt immer auch einen Rückleiter (Stromkreis).

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Ja, wenn man von einem unendlich langen Leiter ausgeht, der das Feld erzeugt. Dann fällt die magnetische Flussdichte mit 1/r ab. Wenn man über den Radius bis unendlich integriert kommt auch unendlich raus.

Es existieren doch aber auch Formeln zur Berechnung der Induktivität einer Leitung. Diese Formeln basieren alle auf der Gleichung von Grover bzw. Rosa:
"The self and mutual inductances of linear Conductors", S. 2 bzw. 302. Dort wird die Gleichung hergeleitet. Hier kommt nicht unendlich heraus.
Das möchte ich gerne mit einer Simulation vergleichen.

Kannst du mir bei der Simulation eventuell weiterhelfen? warum bilden die Feldlinien keine konzentrischen Kreise um den Leiter?

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Jan

[Diese Nachricht wurde von jan0385 am 11. Sep. 2012 editiert.]

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Besteht nicht eine Leitung aus Hin- und Rückleiter?

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Ja, eine Leitung besteht natürlich auch aus einem Rückleiter.

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Jan

[Diese Nachricht wurde von jan0385 am 11. Sep. 2012 editiert.]

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Bei der Berechnung der theoretischen Induktivität einer Spule gehe ich auch nicht von einem Rückleiter aus.

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Jan

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Das magnetische Feld eines Leiters, der nicht unendlich lang ist, ist im Unendlichen theoretisch Null. Daher ist die Induktivität eines Leiters der nicht unendlich lang ist ohne Rückleiter auch nicht unendlich.

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Jan

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jan385.txt

Hier der durch Änderung der Vernetzung leicht angepasste Quelltext.
Was damit berechnet wird, entspricht den Verhältnissen innerhalb einer koaxialen Anordnung.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Warum werden die äußeren Flächen hier eigentlich nicht mit dem Typ infin111 modelliert?

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Jan

[Diese Nachricht wurde von jan0385 am 12. Sep. 2012 editiert.]

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Das Element 117 ist ein kantenbasiertes Element. Dafür gibt es in ANSYS keine Randelemente.
Nur für Element 97 wäre das möglich.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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