Electromagnetics and Ham Radio
Capacitance29

■近似式のまとめ■
これまでに境界要素法により幾つかの関数を導きました。 それらを以下にまとめておきました。 まず、それらの関数とインダクタンス(L)およびキャパシタンス(C)との関係は以下になっています。

\begin{eqnarray}L=\mu f_i \end{eqnarray}   \begin{eqnarray} C=\frac{\varepsilon}{f_i} \end{eqnarray}

(1)領域積分型の境界要素法により、Azおよび電位差の最大値から以下が得られました。

\begin{eqnarray} f_{Pmax}=\frac{1}{\pi}{log}_e\left(1.6208\left(\frac{D}{a}\right)+0.3083\right) \end{eqnarray}

(2)次に同じく領域積分型の境界要素法により、点A-A'での値から、次の式(左側)が得られます。 これは書物等でみかける下の式(右側)とほぼ同じです。

\begin{eqnarray} f_A=\frac{1}{\pi}{log}_e\left(0.9902\left(\frac{D}{a}\right)+0.0339\right) \end{eqnarray} \begin{eqnarray} f_1=\frac{1}{\pi}{log}_e\left(\frac{D}{a}\right) \end{eqnarray}

(3)次に同じく領域積分型の境界要素法により、点B-B'での値から、 次の式(左側)が得られます。これも書物等でみかける下の式(右側)とほぼ同じです。

\begin{eqnarray} f_B=\frac{1}{\pi}{log}_e\left(0.9912\left(\frac{D}{a}\right)-0.9563\right) \end{eqnarray} \begin{eqnarray} f_7=\frac{1}{\pi}{log}_e\left(\frac{D}{a}-1\right) \end{eqnarray}

(4)次に境界積分型の境界要素法により、 B(x)またはD(x)を境界に与え、 点A-A'での値から、次の式(左側)が得られます。 これは書物等でみかける下の式(右側)とほぼ同じとは言えませんが、同類といえます。

\begin{eqnarray} f_{\partial A}=\frac{1}{\pi}{log}_e\left(0.9649\left(\frac{D}{a}\right)+0.4129\right) \end{eqnarray} \begin{eqnarray} f_2=\frac{1}{\pi}{log}_e\left(\frac{D}{a}+\frac{1}{4}\right) \end{eqnarray}

(5)最後に境界積分型の境界要素法により、AzまたはVを境界に与え、IかまたはQを逆算し得られた式です。この場合、驚くほど下の式と同じでした。

\begin{eqnarray} f_3=\frac{1}{\pi}{log}_e\left(\frac{D+\sqrt{(D-2a)(D+2a)}}{2a}\right) \end{eqnarray}

まとめると近似式として以下の5つに分類出来そうです。

\begin{eqnarray} f_1=\frac{1}{\pi}{log}_e\left(\frac{D}{a}\right) \end{eqnarray} \begin{eqnarray} f_2=\frac{1}{\pi}{log}_e\left(\frac{D}{a}+\frac{1}{4}\right) \end{eqnarray} \begin{eqnarray} f_7=\frac{1}{\pi}{log}_e\left(\frac{D}{a}-1\right) \end{eqnarray}

\begin{eqnarray} f_{Pmax}=\frac{1}{\pi}{log}_e\left(1.6208\left(\frac{D}{a}\right)+0.3083\right) \end{eqnarray} \begin{eqnarray} f_3=\frac{1}{\pi}{log}_e\left(\frac{D+\sqrt{(D-2a)(D+2a)}}{2a}\right) \end{eqnarray}

今後実測を行いどの近似式がLとCに適切か見極めたいと思います。
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