FEMM 5

Лаборатория сходимости

Перед опытом. Почему интегральная величина может сходиться при растущем локальном максимуме?

Задача и результат исследования
  1. Для коаксиального конденсатора запишите C по энергии и заряду на четырёх сетках.
  2. Определите ошибки относительно аналитического значения и оцените порядок по соседним сеткам.
  3. Перейдите к острому углу; сравните поведение энергии и локального поля, не подменяя физическое скругление сгущением сетки.

Проверка и вывод. Минимум три сетки; изменение \(\Psi\) последней пары менее \(1\,\%\); отдельная область меняет \(\Psi\) менее \(0{,}5\,\%\).

Связанные учебные модели и их условия

Параметры этих примеров указаны на рисунках; текущее состояние интерактивного опыта показано выше.

Коаксиальный конденсатор. Сохранённое решение FEMM 5. Узловой скаляр сохранённой модели. b и h — размеры выделенной геометрии между крайними поверхностями по координатам; пропорции сечения сохранены.
Коаксиальный конденсатор1 — ИзоляцияСохранённое решение FEMM 5. Узловой скаляр сохранённой модели. b и h — размеры выделенной геометрии между крайними поверхностями по координатам; пропорции сечения сохранены.Открыть SVG целикомРезультат отдельноИсходная учебная модель
Кадр и контрольные данные для чтения без интерактиваИсходное состояние лаборатории Лаборатория сходимости
Число узлов
25 / 81 / 289 / 1089
CW′=2W/U2C'_W=2W/U^2
12,93 / 12,73 / 12,68 / 12,66пФ/м
CQ′=Q/UC'_Q=Q/U (по потоку DD)
10,34 / 11,31 / 11,93 / 12,28пФ/м
∣E∣|E| в контрольной точке (коаксиал: узловое восстановление; угол: элемент у вершины)
6 292 / 6 081 / 6 071 / 6 069В/м
Эталон C′C' / ∣E∣|E|
аналитически: 12,66 пФ/м / 6 068 В/м
Погрешность CW′C'_W
2,13 / 0,532 / 0,133 / 0,0332%
Погрешность CQ′C'_Q
18,3 / 10,6 / 5,76 / 3%
Погрешность ∣E∣|E|
3,69 / 0,209 / 0,0525 / 0,0132
Наблюдаемый порядок pp: CW′C'_W / CQ′C'_Q / ∣E∣|E|
2 / 0,94 / 2

Кадр показывает исходное состояние учебной визуализации. Подписи указывают аналитическое или численное происхождение данных.

Продолжить занятие: Независимое уточнение сетки, области и положения

Сохранение параметров относится к этому опыту. Выполнение задания подтверждают таблица, объяснение и собственные файлы FEMM.