静電界(2D)シミュレーター STF2D Ver.1.0.0

1. インストール方法

  1. ファイル STF2D.zip をダウンロードして展開し、 フォルダSTF2Dを適当な場所(例えばドキュメントの下)に置いてください。
  2. プログラムを実行するには STF2D.exe ファイルをダブルクリックしてください。
  3. 最初に実行する前にダウンロードしたファイルをウィルスチェックしてください。 また、最初に実行するときにWindowsが警告を出しますので許可する必要があります。
  4. プログラムの実行には .NET Framework 4.6 以上が必要です。

2. 計算機能

  1. 2次元の電極と誘電体から成る系の電圧分布と電界分布をLaplace方程式を差分法で解くことによって求めます。 以下の2つの用途があります。
  2. 紙面に垂直方向に一様な2次元モデルです。

3. 使用方法

  1. 電極と誘電体を入力し[計算実行]をクリックすると計算が行われ電圧/電界分布が表示されます。
  2. [クリア]をクリックすると電圧/電界分布が消え、入力可能な状態になります。

4. データ入力法

  1. 入力する対象を、以下の4つから選択してください。
  2. マウスでクリックするとそのセルが、マウスをドラッグすると矩形領域が入力されます。
  3. [空気]は物体を削除するときに使用します。
  4. [GND]と[+1V]の両方を入力することが必要です(電位差を作るため)。
  5. 系全体に一様電界を作るには、底辺の1セル分をGNDとし、上辺の1セル分を+1Vとします。

5. 計算例

sampleフォルダに以下のサンプルデータがあります。 数字はファイル名に対応しています。

5.1 静電界(2次元)の計算例

(1) 平行平板コンデンサ(電界)
誘電体をGNDと+1Vの2枚の電極ではさむ。

(2) 一様電界中に正方形誘電体を置いたモデル(電界)

(3) 避雷針(電界)
地面、建物、避雷針=0V、上空=+1V

(4) 一様電界中に閉じた誘電体の殻を置いたモデル(電界)
比誘電率=50の電界(または磁界)シールドを置く。

(5) 電気4重極(電界)
2つの0V電極と2つの+1V電極を交互に配置する。中心が電圧の鞍部(峠)になり、電界が0となる

(6) 櫛形電極(電界)
0V電極と+1V電極を櫛形に配置する。

(7) 板と針の作る電位分布(電圧)
GND板の上に+1Vの針電極を置く。

(8) 擬似ヘリウム原子核のクーロンポテンシャル(電圧)
2つの+1V電極を置き、周囲をGNDで囲む。

5.2 伝送線路基本モードの計算例

(9) マイクロストリップ線路(電界)
下から順に、GND、誘電体、線路を置く。

(10) コプレーナ線路(電界)
誘電体の一面にGND、線路、GNDを置く。

(11) トリプレート線路(電界)
2枚のGNDに挟まれた領域に線路を置く。

(12) スロット線路(電界)
誘電体の一面にGND、空隙、+1Vを置く。

(13) 平行2線(電界)
0Vと+1Vの2つの線路を並べる。

(14) 方形同軸線路(電圧)
周囲をGNDで囲まれた線路


更新履歴

HOME