Elektrinių laukų modeliavimas

35 psl. / 6260 žod.

Ištrauka

Tobulėjant šiuolaikinei kompiuteriniai technikai vis daugiau ir greitesnių skaičiavimų gali atlikti kompiuteris. Nebereikia metų metus skaičiuoti, o dar įsiterpia ir žmogiškasis faktorius, nes žmogus gali suklysti. Kompiuteris matematinius veiksmus atlieka daug greičiau nei žmogus, todėl modeliavimo ir skaičiavimo mechanizmas žymiai supaprastėjo.
Šiuolaikinės laukų modelį;įavimo programos sugeba labai tiksliai suskaičiuoti ir sumodeliuoti įvairių sudėtingų detalių bei prietaisų kuriamus laukus. Yra daug programų, kurios kartu be kitų uždavinių sugeba išspręsti ir elektromagnetizmo uždavinius. Verta paminėti profesionalias programas ANSYS, Solid Works. Jos naudoja pakankamai daug kompiuterinių resursų ir yra labai didelės. Kuriamus modelius galima importuoti iš taikomųjų braižybos programų (pvz. AutoCAD) arba nusibraižyti pačiam. Programos gerai veikia trimatėje erdvėje. Šie programų paketai leidžia atlikti sudėtingus elektromagnetinius, elektrinio ir magnetinio laukų, šiluminių laukų modeliavimus. Programinis modelio analizavimas žymiai pagreitino gamybos procesą. Nebereikia pirma pagaminti prietaisą, paskui matuoti jo charakteristikas ir jei jis neatitinka, keisti konstrukciją. Dabar visa tai galima atlikti ir kompiuteriu. Gaminys ne gaminamas, o apytiksliai atkuriamas jo erdvinis vaizdas kompiuteryje. Tadataikant vieną iš daugelio metodų, galima suskaičiuoti reikalingus parametrus ir gaminį perprojektuoti dar nepaleidus gamybos. Būtent šie dalykai leido įsitvirtinti kompiuteriniam laukų modeliavimui.
Paprastam vartotojui išmokti dirbti minėtomis profesionaliomis programomis yra palyginti sunku, tam reikia sugaišti nemažai laiko aiškinantis programų veikim. Eiliniam vartotojui nereikalingas ypatingas tikslumas ir modelio sudėtingumas, todėl dažnai naudojamos panašios tačiau kiek paprastesnės programos: QuickField, FlexPDE, PDEasy...
FlexPDE programa turi vienintelį pliusą – galime matyti diflygtis, tačiau kartais aprašinėti modelį matematiškai yra labai sudėtinga. Žymiai paprasčiau jį perbraižyti ir modeliuoti su QuickField. Būtent dėl šių priežasčių aš savo kursiniame darbe naudosiu QuickField programą. Ji yra patogi, nereikia papildomo studijavimo, nes programa naudotis išmokome laboratorinių darbų metu. QuickField programa leidžia išskirti modeliavimo erdvę, sukurti brėžinį, suskaičiuoti lauko stiprio, potencialo vektorius, stebėti, kuriose vietose laukas koncentruojamas kur ne.
Elektrinis laukas labai dažnai naudojamas mūsų buityje. Beveik kiekvienas prietaisas savyje turi kondensatorių. Tarp jo plokštelių susidaro elektrinis laukas. Kineskopuose (analoginiuose oscilografuose) elektriniu lauku nukreipiamas ar fokusuojamas elektronų pluoštelis. Du vienas šalia kito esantys įkrauti laidininkai, kuria elektrinį lauką. Elektrinis laukas yra labai svarbus mūsų gyvenime ir plačiai panaudojamas. Štai todėl reikia vis tikslesnių modeliavimo būdų.
Kursiniame darbe naudosiu programą QuickField. Ji yra pakankamai paprasta, tačiau gali gana tiksliai suskaičiuoti lauko reikšmes. Naudojausi nemokama studentiška versija. Ši versija atlieka visas pagrindines funkcijas, tačiau limituojamas tinklelio žingsnio mažinimas. Tinklelio žingsnį neleidžiama paimti tokį, kad uždavinio erdvė būtų padalinta į daugiau nei 255 taškų. Programa laukus skaičiuoja panaudodama baigtinių elementų metodą, todėl modeliavimas ir skaičiavimai neužtrunka labai ilgai.


Turinys

  • I. Įvadas2
  • II. Teorija3
  • III. Analitinė dalis16
  • TYRIMAS I. Elementarus plokščiasis kondensatorius16
  • TYRIMAS II. Kineskopo kreipimo ir fokusavimo sistema21
  • TYRIMAS III. Elektrinio lauko ekranavimas23
  • TYRIMAS IV. Elektrinio lauko ties labai aštriais elektrodų kraštais25
  • tyrimas. Sudėtingų konstrukcijų elektrodų tyrimas
  • IV. Rezultatų aptarimas ir išvados33
  • V. Naudota literatūra34

Reziumė

Autorius
audriusm
Tipas
Kursinis darbas
Dalykas
Elektronika
Kaina
€8.04
Lygis
Universitetas
Įkeltas
Bal 21, 2012
Publikuotas
2004 m.
Apimtis
35 psl.

Susiję darbai

Lauko tranzistorių tyrimas

Elektronika Tyrimas 2013 m. almis
Darbo tikslas. Ištyrinėti ir pagrįsti lauko tranzistorių veikimo principus ir savybes, išmatuoti įvairių tipų lauko tranzistorių statinių VACh šeimas, kai kuriuos jas apibūdinančius...

Šiluminių laukų modeliavimas elektronikoje

Elektronika Referatas 2011 m. sonata1987
Nepertraukiamas elektroninių įtaisų matmenų mažinimas, bei darbinio dažnio didinimas ženkliai padidina jų sklaidomos galios tankį bei paties įtaiso temperatūrą. Dėl padidėjusios įrenginio temperatūros...

Stiprintuvai su lauko tranzistoriais

Elektronika Laboratorinis darbas 2018 m. juodaaudi
Išvados: Atlikome trys matavimus. R12 su C3 ir be C3, R16 su C3. Pirmajame bandyme pastebėjome, kad atjungus kondensatoriu lauko tranzistoriaus įtampai...

Lauko tranzistorių savybių tyrimai

Elektronika Laboratorinis darbas 2018 m. juodaaudi
1.Darbo tikslas: •    Išnagrinėti lauko tranzistorių sandarą, veikimą, jungimo schemas, charakteristikas ir parametrus, •    Išmokti matuoti tranzistorių voltamperines charakteristikas ir pagrindinius...

Automobilių elektriniai įrengimai

Elektronika Referatas 2015 m. lioon
Apžvelgiamos automobilių saugos sistemos, jų darbas ir priklausomybė nuo aplinkos kintamųjų. Supažindinimas su automobilinių apsaugos sistemų veikimo principu, išanalizuojamos elektrinės grandinės, bei jas...