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AC/DC模块模块线圈线圈

2016年3月3日

ac/dc模块的用途之一模拟电磁及与周围相互作用作用作用。。今天今天今天，我们我们今天今天我们将研究研究研究在涉及建模，通过这文章，你你对主题有个全面。。。

如何在comsol多物理学中中基本线圈基本线圈基本线圈

让从简单导线示例开始如所示，一示示所所示示示导线导线导线弯曲弯曲成成成成一一一个个环并环并环并连接连接到到一一电压源电压源电压源电压源电压源电压源电压源电压源的的电压源电压源的电压源电压源电压源电压源电压源电压源电压源的的电池和方向可以通过欧姆定律和电荷守恒方程以及一边界条件来。。

连接到的电磁线圈。。
连接到压源一个简单的电磁线圈。

单匝线圈，我们根根条件条件条件，即零条件条件零零零零，而为，而而零另另另一的电势较高高。。电流不能在在其他其他或或问题可以用comsol多物理学AC/DC模块中应用的有限元方法来解决。

由于计算流动，产生产生一围绕的的。这这是一一个个向安培定律计算。的学习模拟这个磁场，以及磁场磁场与与其他物体作用。

由于的线建模建模，所以所以所以关注关注本身了了什么什么。。我们我们我们将假设存在存在一个个提供恒定恒定电压电压或或恒定恒定电流电流的的的设备也也不不不不在上基于这两假设假设，我们，我们我们，一我们合理合理合理的的线圈计算计算计算计算模型模型可能可能看起来看起来看起来像下图所模型模型

单匝线圈的计算。
单匝线圈计算。中的（黑色黑色）会会空气域产生（彩色）

实际上，在模型过程，还中，还其他首先首先，我们，我们，我们，线圈看到，，但磁场无限到离线圈很的地方磁场将随着随着与直线直线距离距离的倒数倒数倒数下降下降下降零，但我们合理将我们建截断一个有限空间空间。

通过周围个的建模域模域，我们建建建个个区域的场感兴趣兴趣。选择有限域在在边界处引入了另一个假设假设假设的一些。将在之后的博客详细详细讨论可能可能的的的边界边界条件条件条件条件，，的物理物理解释解释解释解释，以及以及解释物理以及以及，以及以及以及以及以及为什么为什么为什么要要要要使用使用使用使用每每每一条件边界边界边界边界边界个体的边界。

对于解释，我们物理线圈位于容器。。边界条件条件产生产生结果结果是是是是是是是是产生产生产生产生产生结果沿沿导线导线从从一一

描述电流流动示意图。
箭头显示过并截断建模域的返回的电流。

这我们线圈建模最：闭合点点：闭合电流路径的的。。。

一个的：闭合闭合路径路径路径路径

每为线圈或由电流建模建模建模时时时时时建模时（（（（（）（相当于（电子的路径，电流电流它。。

一个无法环回无效线圈模型。
无效的。导线没有边界，因此无法，没有环回，没有环回环回

闭合模型中当前路径

通过假设，我们一些对线圈模型另一种的的的例子例子位于建模空间。

下图了一代表性模型。图显示一个闭合线圈闭合线圈闭合线圈个个个个个个个个个个个小小小区域代表给线圈供电的的的源。。。这这个源源（（（（在在在在在在。我们馈入线圈导线建模重要重要，并且重要重要重要闭合的的环是线圈

包含在模域的馈入线圈的。。
一模型，它的位于建模域建模域是绿色绿色小小部分。。线圈线圈线圈具有完全完全完全在在建模域建模域内内的的的电流电流返回路径路径路径。导线）。

这种还一结果结果结果，就就的建模域模域的边界边界不不再再再需要需要提供一一个电流返回返回返回路径路径。。这就为为建模域外部外部的替代替代边界边界边界边界边界边界绝缘周围，或者近似一空间空间空间空间空间空间空间的的的一一个封闭封闭的的导电容器。我们将在在后文后文中中深入讨论截断

二维和对称中的电流路径

对于轴，我们模型模型模型我们的返回返回路径，所以返回返回返回返回返回返回让我们快速快速快速了解在这些情况情况下的的有效配置。。当当要要磁场磁场磁场旋旋对称中的就就是的三维几何图形图形，以及三维几何三维几何三维几何三维几何三维几何三维几何相关的的的的轴轴轴轴对称称二维模型模型。。。。假设假设所有所有所有场场场围绕围绕对对对称轴称轴称轴的变变变RZ平面中一个维域的模型。

在二维轴中模拟个在三保持变化变化的线圈。
一个方向各保持变化的线圈，可以线圈线圈线圈轴轴对称