求取一段非闭合导线的感应电压

wyilvy

实际物理情况：

用正弦电流源激励一段单匝非闭合导线，在空间形成交变磁场，另一单匝非闭合导线位于该磁场中，求取这段导线的感应电压。导线不考虑涡流。

建模：

采用SOLID97，场路耦合，此时有两种情况：

1、采用线圈，此时可以不考虑涡流，但线圈必须闭合，与实际不符；
2、采用导体块，此时可以模拟一段导线，却要考虑涡流，也不行。

这是一个很简单的物理情景，我却找不到好的解决办法，哪里理解不对，还有其他思路？

望各位指点，谢谢！

wyilvy

感觉还是要用导体块，考虑涡流，因为涡流是实际存在的，只是数值比较小，这样考虑也不会错。

采用瞬态分析好像更好，因为感应电压是时变的，这样，虽然导体不闭合，其实也是有电流的。

继续考虑。。

wyilvy

图书馆的书翻遍了，没见基本好的，自己琢磨着建了个模型，下次贴上与各位探讨。

FoRd

我和楼主遇到相同问题啊，同请教

fossiler

1、采用线圈，此时可以不考虑涡流，但线圈必须闭合，与实际不符；你可以设置线圈单元的电阻率为很大的一个值，这个时候相当于等效线圈开路，此时得到线圈的emf就应该是该线圈的感应电动势，也可以用求的的线圈中的电流（尽管先前电阻率设置的足够大，相当于开路，但求解时仍可以求得电流，只是该电流很小，对第一个线圈产生的磁场没有弱磁作用）与电阻相乘得到该线圈的感应电压。
2、第二种方法，起始可以不必强调一个不封闭导体的存在，只要保证该区域存在一个模型就可以，然后在磁场后处理中利用磁位和磁通的关系可以得到该不封闭导体交联的磁链，在用磁链与磁势的关系得到感应线圈的感应电动势。

wyilvy

感谢fossiler的回答，这两种方法给我启发很大，不过也是行不通的。

对于1，设置很大的电阻值可以等效开路，但是两个端点相距较远，此时用线圈近似得到的电压值与实际的电压的差值会比较大。

对于2，由于不闭合，所以也就没有磁链了，磁链是磁通量与匝数的乘积，所以行不通。

wyilvy

下面是我目前想得到的方法，可是不明白，为什么感应导体的两端电势差会为零？？

FINISH
/CLEAR

/PREP7

EMUNIT,MKS

ET,1,SOLID97
ET,2,SOLID97,6

MP,MURX,1,1
MP,MURX,2,1
MP,RSVX,2,1E-6

BLOCK,-5,5,-4,4,-6,6        !空气
BLOCK,-4,4,-1,1,1,3        !激励导体
BLOCK,-4,4,-1,1,-1,-3        !感应导体

ALLS
VOVLAP,ALL
NUMCMP,VOLU

ALLS

VSEL,S,,,1,2
ASLV,S
LSLA,S
LESIZE,ALL,0.4

ALLS

VSEL,S,,,1,2        !两块导体
VATT,2,,2
VSWEEP,ALL

VSEL,S,,,3        !空气
VATT,1,,1
ESIZE,1
MSHAPE,1,3D
VMESH,3

ALLS

ASEL,S,,,11
NSLA,S,1
D,ALL,VOLT,0

ASEL,S,,,12
NSLA,S,1
CP,1,VOLT,ALL

F,500,AMPS,1E3, !激励

ALLS

ASEL,S,,,17
NSLA,S,1
D,ALL,VOLT,0

ASEL,S,,,18
NSLA,S,1
CP,2,VOLT,ALL        !感应导体块

ANTYPE,3
HARFRQ,1E2        !谐态分析

FINISH

/SOL

ALLS
SOLVE

FINISH

/POST1

SET,,, ,,, ,1

PLVECT,JT, , , ,VECT,ELEM,ON,0

ALLS
NSEL,S,,,855
PRNSOL,VOLT

wyilvy

附件为激励导体的电流密度图和求解域的磁通密度图：

wyilvy

这个题目，无解。。