用MATLAB对平行板电容器与加盖导体槽内部电场模拟

要求做这个实验,由于不会用MATLAB中的pedtool工具箱,费了好大的功夫,终于弄出来了,写以下步骤,方便以后再用。

仿真结果

  1. 平行板电容器的电位分布仿真图

设两个平行板放在,的环境中,导体板厚度为0.1,间距为0.19,长度为1.4,上侧导体板的边界条件为h=0,r=100,下侧导体板的边界条件为h=0,r=-100,无限远处空间电位为0V,初始条件满足狄利克雷条件。电位分布的仿真结果如下:
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导体板间的电场强度可近似看作匀强电场,电位分布也可以近似为从上向下均匀下降。

  1. 加盖导体槽内的电位分布仿真图

设加盖导体槽放在,的环境中,盖板和槽壁的厚度均为0.05,盖板的边界条件为h=0,r=100,空间无限远处电位0V,满足狄利克雷条件。电位分布的仿真结果如下:
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等位线密度由槽底中央向槽壁和盖板连接处逐渐变密。

步骤

A、平行板电容器的仿真过程:

1、在matlab工作空间中输入pdetool,点击下图中的标号1分别画出两个平行板R1,R2和区域R3。
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2、分别双击R1,R2和R3,手动改变参数(设置长宽以及坐标等)。
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3、将所需要的类型改为Electrostatics,将函数方程改为R3-R2-R1。
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4、点击工具栏中的Boundary->Boundary Mode设置边界条件,双击要设置的边界,将R1所有边界设为h=1,r=100,R2所有边界设为h=1,r=-100,R3所有边界设为h=1,r=0。
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5、点击工具栏中的PDE,将介电常数epsilon设为1,将rho设为0。
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6、画图,依次点击下图中的1和2,点击1时出现下图:(若要加密,可多次点击标号1)
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点击2时,进行如下设置:
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点击plot画图即可。

B、加盖导体槽
此项步骤的1,2,3类似于A的1,2,3,实现下图:
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4、点击Boundary设置边界条件,R1所有边界设为h=1,r=100,其他边界设为h=1,r=0。

步骤5、6与A部分相同。

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