جریان های الکتریکی، رابط پوسته لایه ای

View Categories

جریان های الکتریکی، رابط پوسته لایه ای

4 min read

جریان های الکتریکی، رابط پوسته لایه ای
رابط جریان‌های الکتریکی، پوسته لایه‌ای (ecls) ، که یک رابط قدیمی است که برای محاسبه میدان‌های الکتریکی، جریان‌ها و توزیع‌های پتانسیل در پوسته‌های لایه‌ای نازک رسانا در شرایطی که اثرات القایی ناچیز است، استفاده می‌شود. یعنی زمانی که عمق پوست بسیار بیشتر از دستگاه مورد مطالعه باشد. از مدل سازی ثابت روی چهره ها به صورت سه بعدی پشتیبانی می کند.
 
مدل با این رابط هنوز هم می تواند باز و حل شود. این رابط را نمی توان به عنوان یک رابط جدید اضافه کرد و با The Electric Currents in Layered Shells Interface جایگزین شده است که در پوشه Electric Fields and Currents زیر شاخه AC/DC ( ) یافت می شود.
رابط فیزیک یک معادله بقای جریان را بر اساس قانون اهم با استفاده از پتانسیل الکتریکی اسکالر به عنوان متغیر وابسته حل می کند. پتانسیل الکتریکی یا با ویژگی پوسته لایه ای یا ویژگی پوسته همگن اضافه می شود . هر دو ویژگی مزایا و معایبی دارند، به ویژه با توجه به ضخامت پوسته و اتصالات الکتریکی بین پوسته ها.
برای پوسته های ضخیم (متوسط)، اجرای پوسته لایه ای برتر است زیرا یک نمایش سه بعدی کامل را ارائه می دهد (شیب های پتانسیل عمودی و جریان ها با استفاده از یک بعد اضافی گنجانده شده است ). در عوض، پیاده‌سازی پوسته همگن فقط شیب‌های پتانسیل درون صفحه را حل می‌کند. به درجات آزادی کمتری نیاز دارد و از نظر عددی پایدارتر است. این به ویژه برای لایه های بسیار نازک مفید است، که اجرای پوسته لایه ای ممکن است با شکست مواجه شود. علاوه بر این، به طور طبیعی تداوم الکتریکی را در سراسر لبه های داخلی پوسته حفظ می کند. هم ویژگی لایه لایه و هم پوسته همگناین ویژگی به تعدادی زیرمجموعه مجهز شده است که به شما امکان می دهد از قدرت هر کدام در قسمت های مختلف مدل بهره ببرید.
هنگامی که رابط فیزیک اضافه می شود، گره های پیش فرض زیر به Model Builder اضافه می شوند – پوسته لایه ای و عایق الکتریکی (شرایط لبه پیش فرض). سپس، از نوار ابزار Physics ، گره های دیگری را می توان اضافه کرد که برای مثال، شرایط مرزی یا لبه و اتصالات بین لایه ای را اجرا می کنند. همچنین می‌توانید برای انتخاب ویژگی‌های فیزیک از منوی زمینه، بر روی Electric Currents، Layered Shell کلیک راست کنید .
 
این رابط از ویژگی لایه لایه پشتیبانی می کند ، به این معنی که هر مرز ممکن است تعدادی لایه نازک با خواص الکتریکی متفاوت را نشان دهد. تغییرات بالقوه در جهت عادی (در بین لایه ها و داخل لایه ها) پشتیبانی می شود. برای توضیح کلی انتخاب لایه و رابط، به بخش انتخاب لایه مراجعه کنید . همچنین به بخش نحوه راه‌اندازی گره مواد لایه‌ای در کتابچه راهنمای مرجع مولتیفیزیک COMSOL مراجعه کنید .
 
برای مقدمه گسترده‌تر فیزیک و معادلات پیاده‌سازی شده توسط این رابط فیزیک، به رابط جریان‌های الکتریکی و تئوری رابط جریان‌های الکتریکی مراجعه کنید . اطلاعات بیشتر در بخش جریان های الکتریکی، فصل رابط پوسته تک لایه موجود است .
تنظیمات
Label نام رابط فیزیک پیش فرض است .
Name عمدتاً به عنوان پیشوند دامنه برای متغیرهای تعریف شده توسط رابط فیزیک استفاده می شود. به چنین متغیرهای رابط فیزیک در عبارات با استفاده از الگوی <name> مراجعه کنید.<variable_name> . به منظور تمایز بین متغیرهای متعلق به رابط های فیزیکی مختلف، رشته نام باید منحصر به فرد باشد. فقط حروف، اعداد و زیرخط (_) در قسمت Name مجاز هستند . کاراکتر اول باید یک حرف باشد.
نام پیش فرض (برای اولین رابط فیزیک در مدل) ecls است .
انتخاب لایه
لایه های قابل اجرا را انتخاب کنید (تنظیم پیش فرض همه مواد لایه ای است ). اگر هنوز هیچ ماده لایه‌ای گنجانده نشده است، مختصری برای ایجاد یک متریال تک لایه (به علاوه، در کنار تنظیمات انتخاب لایه ) موجود است.
 
برای توضیح کلی انتخاب لایه و رابط، به بخش انتخاب لایه مراجعه کنید .
می‌توانید با استفاده از عباراتی که حاوی مختصات بعد اضافی هستند، همانطور که در استفاده از مختصات ابعاد اضافی توضیح داده شده است، پارامترهای مواد را با تغییر ضخامت ارائه دهید .
متغیرهای وابسته
متغیر وابسته (متغیر میدان) برای پتانسیل الکتریکی V است . نام را می توان تغییر داد اما نام فیلدها و متغیرهای وابسته باید در یک مدل منحصر به فرد باشد. این متغیر به صراحت فقط توسط ویژگی های هموژنیزه شده شل استفاده می شود . ویژگی های لایه لایه نام متغیر خود را دارند (برای درجات آزادی در بعد اضافی).
گسسته سازی
تنظیمات برای ترتیب گسسته سازی با درجات آزادی پوسته همگن و درجات آزادی پوسته لایه ای مشترک است.