BÁO CÁO THÍ NGHIỆM LÝ THUYẾT TRƯỜNG ĐIỆN TỪ

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
LÝ THUYẾT TRƯỜNG ĐIỆN TỪ
Họ và tên: Nguyễn Văn Long
MSSV : 20081602
Lớp : Tự động hóa 2 – khóa 53
Mã lớp TN: 18306
BÀI THÍ NGHIỆM TRƯỜNG ĐIỆN TỪ SỐ 1
GiẢI PHƯƠNG TRÌNH POISSON VÀ TRÌNH PHƯƠNG
LAPLACE DẠNG SAI PHÂN BẰNG MATLAB
I- Mục đích :
Giúp sinh viên giải phương trình poisson và laplace của điện trường tĩnh
dưới dạng sai phân bằng Matlab
II- Nội dung :
( định nghĩa thông số đã cho của bài toán)
>>n = 9;
>>m = 11;
>>h = 1;
>>rotd = 2;
>>delta = 0.01;
( xác định điều kiện biên)
>>i = 1; for j = 1:m, V0(i, j) = 0; end;
>>i = n; for j = 1:m, V0(i, j) = 0; end;
>>j = 1; for i = 1:n, V0(i, j) = 0; end;
>>j = m; for i = 1:n, V0(i, j) = 0; end;
( thực hiện lệnh )
>>V = poisson( n, m, h, rotd, delta, V0)
Thongbao =
Do chinh xac dat duoc roi
deltamax =
0.0093
Thongbao =

So lan tinh lap da thuc hien
K = 41
>>V(1:7,1:11)
ans =
Columns 1 through 6
0 0 0 0 0 0
0 2.3779 3.7761 4.6022 5.0422 5.1819
0 3.7413 6.1336 7.6016 8.3967 8.6505
0 4.4627 7.4288 9.2896 10.3090 10.6359
0 4.6907 7.8441 9.8366 10.9324 11.2841

Columns 7 through 11
0 0 0 0 0
5.0460 4.6087 3.7832 2.3828 0
8.4033 7.6128 6.1459 3.7500 0
10.3171 9.3033 7.4438 4.4733 0
10.9406 9.8505 7.8593 4.7015 0
( thực hiện giải phương trình Laplace )
>>V=laplace(n,m,delta,V0);

Thongbao =

Do chinh xac da dat duoc roi

deltamax =
0
thongbao =

So lan tinh lap da thuc hien

k =
1
>>V(1:7,1:11)

ans =

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
BÀI THÍ NGHIỆM TRƯỜNG ĐIỆN TỪ SỐ 2
KHẢO SÁT ĐIỆN TRƯỜNG TĨNH
I- Mục đích :
Giúp sinh viên học sử dụng PDE toolbox của Matlab để khảo sát sự phân bố
của điện trường tĩnh trong các vùng không gian khác nhau.
II- Nội dung :
Chúng ta xét bài toán xác định điện thế trong miền không khí được bao bởi
hai biên vuông có cạnh là 4m và 6m.
Điện thế bên trong : 1000V, điện thế bên ngoài : 0V.
Không có điện tích trong miền không khí.
=>giải phương trình Laplace : ΔV = 0 ( Vtrong = 1000, Vngoài = 0 )
Thứ tự các bước giải bài toán bằng cách sử dụng PDE toolbox của Matlab:
- Gõ lệnh pdetool tại cửa sổ làm việc của Matlab
- Option >> Grid : chọn lưới
- Vẽ 2 hình vuông đông tâm có cạnh lần lượt là 4m và 6m như hình
vẽ :

- Trong cửa sổ Set Formula gõ lệnh : E2 – E1 để xác định miền cần
khảo sát trường điện từ.

- Options >> Application >> Electrostatics
- Để thiết lập điều kiện bờ cho bài toán : Boundary >> Boundary
mode

- Shift + kích chuột vào các cạnh của hình vuông để tạo điều kiện bờ
giống nhau cho toàn bộ hình vuông :
Hình vuông trong : r = 1000, h = 1
Hình vuông ngoài : r = 0, h = 1
- PDE >> PDE Specification : epsilon = 1, rho = 0.
- Mesh >> Initialize Mesh : khởi tạo lưới các phần tử hữu hạn cho
miền khảo sát
- Solve >> Solve PDE : quan sát sự phân bố thế từ trong vùng không
khí khảo sát
- Để quan sát phân bố điện thế V trong vùng không gian khảo sát
dưới dạng các đường đẳng thế : Plot >> Parameters
- Để quan sát các đường đẳng thế, ta tích vào check box contour, và
để quan sát điện trường E, ta chọn 1 trong 2 lựa chọn Arrows hoặc
Deformed Mesh


- Để quan sát phân bố và giá trị của các đường đẳng thế một cách
trực quan hơn, trong hộp parameters, tích vào hộp Height ( 3-D
plot)