Modelagem de Problema Eletrostático utilizando Elementos Finitos
Na modelagem de problemas eletromagnéticos podem ser utilizados dois métodos denominados analítico e numérico. O método analítico fornece uma solução exata do problema e é utilizado somente em problemas com geometrias as quais permitam a fácil suposição de condições de contorno. Já o método numérico fornece uma solução aproximada do problema e, geralmente, é desenvolvido computacionalmente, devido ao extenso número de equações a serem solucionadas. Alguns exemplos de métodos numéricos são: método das diferenças finitas (MDF), método dos momentos (MOM), modelagem por linhas de transmissão (TLM), método dos elementos finitos (FEM) etc. Nesse trabalho foi utilizado o software FEMM 4.2, que trabalha com o método dos elementos finitos (FEM). O FEM é uma variação do método de Ritz (variacional) para modelagem de um problema eletrostático. O método de Ritz resume-se em obter a capacitância em um dispositivo capacitor, com secção transversal quadrada e grafica as superfícies equipotenciais. O software FEMM 4.2® foi desenvolvido por David Meeker. Este método utilizado nesse trabalho forneceu bons resultados em baixas frequências em comparação com outros resultados já publicados.
Modelagem de Problema Eletrostático utilizando Elementos Finitos
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DOI: 10.22533/at.ed.67120020719
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Palavras-chave: Elementos Finitos, Problema Eletrostático, FEMM 4.2, Capacitância
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Keywords: Finite Elements, Electrostatic Problem, FEMM 4.2, Capacitance
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Abstract:
In the modeling of electromagnetic problems two methods called analytical and numerical are widely used. The analytical method selects an exact solution of the problem and uses only problems with geometries, as they allow an easy assumption of the boundary conditions. The numerical method is an approximate solution to the problem and is usually computationally developed due to the large number of equations to be solved. Some examples of numerical methods are: finite difference method (MDF), moment method (MOM), modeling by transmission lines, finite element method (FEM), etc. In this work, the software FEMM 4.2 was used, which works with the finite element method (FEM). FEM is a variation of the Ritz method for modeling an electrostatic problem. The Ritz method is summarized in obtaining a capacitance in a device capacitor, having a square and graphical cross section as equipotential surfaces. The FEMM 4.2® software was developed by David Meeker. This method provided good results at low frequencies into comparison to others methods already published.
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Número de páginas: 8
- Julia Grasiela Busarello Wolff
- Pedro Bertemes Filho
