准静态电磁场解析 — CAE用语解说
准静态电磁场解析
低周波电磁场的解析方法
准静电磁场解析是在什么情况下使用的？
电磁场变化足够缓慢，可以忽略位移电流（∂D/∂t）的情况，即电气和磁波动效应不重要的低频、准静态问题的处理方法。涡电流解析、电感器·变压器的漏磁通、电机的磁场分布、静电消除装置等都是其应用对象。
不需要求解完整的Maxwell方程吗？
是的。可以使用忽略位移电流的"磁准静态近似"或忽略磁场时间变化的"电准静态近似"两种方法之一。电机·变压器的电磁场基本上是磁准静态的，而电容器周围的电场是电准静态的。相比求解完整的Maxwell方程，计算速度更快，对于低频（GHz以下左右）问题有足够的精度。
在涡电流和感应加热中的应用
涡电流解析也是准静态解析吗？
是的。涡电流（变动磁场在导体中感应的涡状电流）可以用磁准静态近似来解析。IH（感应加热）电陶炉的发热分布和电机铁心的铁损解析就是典型例子。通常使用JMAG或ANSYS Maxwell进行感应加热仿真。由于周波数改变涡电流的浸透深度，在网格设计时需要考虑表皮深度。
从什么样的周波数开始需要完整的Maxwell解析？
当结构的代表尺寸L与波长λ的比值（L/λ）超过0.1时，波动效应就不能忽略。对于GHz频段的微波电路和电波发射·接收天线需要完整的FDTD或FEM电波解析。工业用电机和电源大多是10 kHz以下的频率，准静态近似的精度就足够了。
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