高电压仿真报告

班级 电自xxx班 电自xxx班 姓名 xx xx 学号 xxx xxx 题号 16 组内分工

一人完成仿真实验、一人完成仿真报告。 一、模型

1、此次课程设计是利用FEMM软件仿真两平板电极电场的模型，并分析出最大场强出现的位置。

2、通过改变FEMM软件中电极的形状，并仿真求解出该最大电场场强相对于原电极板最大场强减小了多少。

二、建模步骤

1、新建项目Electrostatic Problem，调整FEMM软件中长度的单位和关闭自动划分表格。

2、在FEMM界面放置节电并用线段连接构成两平板电极模型。 3、在Properties中的Materials中定义新的材料，电极的材料为Al，气隙的材料为air。后选择block对气隙设置为air，对电极设置为Al。 4、在Boundary中定义接地Ground和高压HV。设置边界时选中上电极板设置成高压HV，选中下电极板设置为接地Ground。

5、划分表格，并在Mesh size中输入0.3使得区域被划分为非常细的表格。之后求解查看绘制的图。

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6、在绘制的图中勾选上显示等位线，色柱图中设置输出场强 FieldIntensity (IEI），在矢量图中输出电场Electric Field E。 7、选择线段连接相应的节点，得到一条线段之后绘制场量X-Y图，并从中看出场强的相应大小。（第二个电极板形状改变的模型只有在节点连线的哪里的步骤有所不同其余步骤均相同）

三、仿真结果

1、两平板电极的出现的最大场强位置出现在高压电极的的边缘如图一中的A点。

A点到B点之间的场强变化如下图二所示。

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2、当将电极板的边缘改为圆弧形时电场中的最大场强有所减小。如下图三和图四所示。

下图四所示为C点到D点之间的场强变化。

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原电极板最大场强约为2.30560214e+010V/m，更改形状后最大场强约为1.75102782e+010V/m，所以更改形状后场强相对于原场强减小了0.557432e+010V/m

四、结论

1、利用FEMM软件仿真两平板电极电场模型一时，发现电极板的边缘部分出现了最大场强而电极板之间电场比较平缓，说明在平板电极构成的电场中由于电极边缘效应会使得电场变得不均匀。

2、模型二将模型一边缘的直角改为圆弧，减小了电极边缘曲率使得最大场强减小，整个电场场强曲线更加平缓，说明减小极板边缘效应会使得电场变得更加均匀。

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