電磁気・電磁界解析の基礎とその活用法 〜デモ付〜

〜 極力数式を用いずに学ぶ電磁界の基礎、電磁界解析の活用法と解析例・フリーソフトの紹介 〜

  • 電磁界が発生する部品・製品の設計に必須の講座
  • 電磁界シミュレーションのポイントを身につけ、動作の安定化、ノイズ対策、モータやアンテナの設計などに活かそう!
  • 独学ではとっつきにくい電磁気学の基礎と電界解析・磁界解析について習得できる特別講座!

講師の言葉

 私たちの生活や工場での生産などに電気は深く浸透していて、なくてはならないものになっています。電力会社の発電所、送電線、変電所、配電線を通って電気は家庭や工場に送られてきます。最近では、ハイブリッド自動車(HV)や電気自動車(EV)が実用化され、自動車でも電気が身近に使われています。
 電磁界解析では、電界、磁界という物理量を求めて、製品が安定して動作するかどうか確認したり、目標とする性能がでるかどうか確認する検討が行われます。例えば、高電圧が加わる電力ケーブルの接続部の電界を求めて、絶縁体が絶縁破壊を起こさず安定して動作することを確認します。また、HV用のモータで自動車の走行に必要なトルクが発生できることを確認します。
 最初に、電磁界解析を行う上で必要な電界、磁界に関する電磁気学の法則を分かりやすく、イメージを理解していただけるように説明します。電界や磁界は大きさと方向をもつベクトル量なので、電磁気学の法則は勾配、発散、回転というベクトル解析を使って微分形式の数式で表されます。また、ベクトルの線積分や面積分を使って積分形式の数式でも表されます。これらの数式をいきなり理解するのは難しいと思いますので、極力、数式を使わずに電磁気学の法則を説明して理解していただきます。
 次に、CAE(Computer Aided Engineering)分野で広く使われている電磁界解析の基礎と活用法について説明し、製品設計や研究開発に役立つ知識を習得していだだきます。
 最後に、電磁界解析のフリーソフトについて紹介しますので、パソコンレベルで簡単な電界解析や磁界解析を行っていただくことも可能になります。

セミナー詳細

開催日時
  • 2015年01月20日(火) 10:30 ~ 17:30
開催場所
カテゴリー 電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 電磁気学の基礎から理解して、電気機器、システムの設計・開発に電磁界解析を活用したい技術者の方。電気系以外の方でも、電磁気学と電磁界解析についての理解を深め、電気系技術者と円滑な協業を目指す技術者の方。
予備知識 高校で習う数学、物理の知識(それ以上の知識はこの講義で説明します)
修得知識 電気機器、システムの設計に使われている電磁界解析に必要な電磁気学の理解と電磁界解析を活用する方法についての知識が得られます。
プログラム

1. はじめに

2. 電気製品、システムに関連する電磁気学
  (1). 懐中電灯(電池、導体、ランプ)
  (2). 電力系統(発電機、送電線、配電線、変圧器、モータ)
  (3). ハイブリッド自動車駆動機構(バッテリー、インバータ、バスバー、モータ)

3. 電磁界解析を理解するための電磁気学
  (1). 電界
    a. 電荷の作る電界(クーロンの法則、静電界)
    b. 電界の強さ、電気力線(ガウスの法則、誘電率)
    c. 電気的ポテンシャルエネルギー(電位、等電位線)
    d. コンデンサ(電界、静電容量、直列接続・並列接続)
  (2). 磁界
    a. 電流(オームの法則、導体の電気抵抗、抵抗の直列接続・並列接続)
    b. 磁石(磁界、磁束密度)
    c. 電流の作る磁界(右ねじの法則、ビオ・サバールの法則、アンペールの法則)
    d. 電流に働く力(ローレンツ力、フレミングの左手の法則)
    e. 電磁誘導(レンツの法則、ファラデーの法則、フレミングの右手の法則)
    f. コイル(自己インダクタンス、相互インダクタンス)
    g. モータ(トルク)
    h. 発電機(起電力)
  (3). 電磁界
    a. マクスウェルの方程式
    b. 電磁波

4. 電磁界解析およびその活用法
  (1). 電磁界解析概要
    a. 電磁界解析の基礎方程式
    b. 数値解法による電磁界解析
    c. 数値解法と理論値の比較
  (2). 電界解析の活用法
    a. 電界解析の目的
    b. 電界解析の方法(入力データ、境界条件、出力結果)
    c. 電界解析の実施例(高電圧印加複合絶縁体など)
  (3). 磁界解析の活用法
    a. 磁界解析の目的
    b. 磁界解析の方法(入力データ、境界条件、出力結果)
    c. 磁界解析の実施例(電流センサー、バスバー導体、モータなど)
  (4). 電磁界解析の活用法
    a. 電磁界解析の目的
    b. 電磁界解析の方法(入力データ、境界条件、出力結果)
    c. 電磁界解析の実施例(放射電磁界、伝送特性など)

5. 電磁界解析ソフト(フリーソフト)の紹介
  (1). 電界・磁界解析ソフトPoisson/ Superfish
    a. 機能
    b. 入手方法
    c. 電界解析例
    d. 磁界解析例
  (2). 磁界解析ソフトFEMM(Finte Element Method Magnetics)
    a. 機能
    b. 入手方法
    c. 磁界解析例

6. まとめ


デモとして、電界解析と磁界解析のシミュレーションを講師のPCで実行して見ていただき、理解を深めます。

キーワード 電磁界シミュレーション 電磁気学 マクスウェル 電界 磁界 ベクトル コンデンサ コイル インダクタンス 導体 送電線 配電線 モータ 発電機 バスバー導体 トルク 交流抵抗 放射電磁界 筐体 ワイヤハーネス 基板 アンテナ ノイズ
タグ アンテナシミュレーション・解析モータ磁石・磁性材料電磁波
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
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