POLITECHNIKA  LUBELSKA W  LUBLINIE	LABORATORIUM TEORII POLA Ćwiczenie  Nr  9
Nazwisko i imię:	Semestr	Grupa	Rok akademicki
Temat ćwiczenia: Modelowanie pola elektrostatycznego kondensatora cylindrycznego jednowarstwowego w programie QuickField.	Data wykonania	Ocena

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z modelowaniem pola elektrostatycznego kondensatora cylindrycznego jednowarstwowego w programie QuickField.

2. Wykonanie ćwiczenia:

Rys.1. Rysunek poglądowy kondensatora cylindrycznego jednowarstwowego.

2.1. Zagęszczenie sieci elementów skończonych:

Rys. 2. Model geometryczny sieci elementów skończonych.

2.2. Rozmieszczenie linii ekwipotencjalnych natężenia pola:

Rys. 3. Mapa rozkładu potencjału i linii ekwipotencjalnych.

Rys. 4. Mapa rozkładu potencjału i linii ekwipotencjalnych w kolorze.

2.3. Rysunki wektorów:

Rys. 5. Wektory natężenia pola elektrycznego (Vectors of Strength).

Rys. 6. Wektory i kolorowa mapa modułu indukcji elektrycznej (Displacement D).

Rys. 7. Kolorowa mapa względnej przenikalności elektrycznej (Permittivity ).

Rys. 8. Kolorowa mapa gęstości energii elektrycznej (Energy density w).

2.4. Rozkłady wielkości wzdłuż zdefiniowanego odcinka prostego:

Rys. 9. Rozkład potencjału. Rys. 10. Rozkład natężenia pola.

Rys. 11. Rozkład indukcji. Rys. 12. Rozkład przenikalności

Rys. 13. Rozkład gęstości energii.

2.5. Obliczenia wartości wymienionych wielkości geometrycznych i fizycznych:

Contour length: L = 149340 cm

Cross section area: S_c = 1.458e+9 mm²

Volume: V = 1.458e+15 mm³

Electrical charge: Q = 7.9613e-8 C

Stored energy: W = 2.4922e-5 J

Capacitance: C= 8.0e-11 F

2.6. Wartości wybranych wielkości fizycznych w różnych punktach:

• Współrzędne (10,50):

U= 0 V

E= 19780 V/m

Ex= -19780 V/m

Ey= 0 V/m

D= 3,5028e-7 C/m²

Dx= -3,503e-7 C/m²

Dy= 0 C/m²

= 2

w= 0,0034644 J/m³

• Współrzędne (20,50):

U= 213,38 V

E= 24131 V/m

Ex= -24115 V/m

Ey= 884,96 V/m

D= 4,2732e-7 C/m²

Dx= -4,27e-7 C/m²

Dy= 1,5671e-8 C/m²

= 2

w= 0,0051558 J/m³

• Współrzędne (40,50):

U= 1000 V

E= 66808 V/m

Ex= -66808 V/m

Ey= 0 V/m

D= 1,8183e-6 C/m²

Dx= -183e-6 C/m²

Dy= 0 C/m²

= 2

w= 0,039519 J/m³

3. Wnioski:

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………