Boundary
Maxwell的邊界條件大部分使用者都熟知，這裡想要介紹兩個較特別的邊界條件：電阻薄層邊界（Resistive Sheet Boundary）、表面阻抗邊界(Impedance Boundary）。
電阻薄層邊界（Resistive Sheet Boundary）
📌 定義與用途：
當兩個導體在一個導電路徑中接觸時，由於接觸不完美，通常會在接觸表面上產生電壓降。Resistive Sheet Boundary 就是為了模擬這種接觸電阻而設計的條件，使用單位為歐姆（Ω）的「集總電阻」來定義。
✅ 典型用途：
模擬導體接觸面的電阻，例如兩個金屬零件的接觸面。
可用於導體內部或表面的薄層結構，以提高導電路徑的總電阻。
在特定位置產生局部損耗（Localized Loss Density），也就是引入局部損耗密度（Loss Density）來模擬熱效應。
✅ 其他用途：
模擬端子接觸電阻（無論是絞線或實心導體）。
📉 模擬損耗計算：
損耗輸出為：Surface Loss Density（表面損耗密度）
被歸類為導體的損耗並列入 「 Solid Loss 」 報表中。
若要用於機械分析，可將其作為「Heat Flux（熱通量）」分配至相應面上。
🔧 設定步驟（Assigning a Resistive Sheet Boundary）：
選取幾何物件
通常是薄層物件（sheet object）或 3D 導體中與其他導體接觸的面。
注意條件：
薄層必須完全在導體內部或其表面上。
薄層的兩個面都必須接觸導體。
電阻值不可設定內在變數（intrinsic variable）。
表面阻抗邊界（Impedance Boundary）
📌 定義與用途：
Impedance Boundary 用來模擬導體中感應電流的效應，而不需直接在導體內建立細網格來計算渦流電流。這大幅節省計算資源，尤其適用於下列情況：
✅ 使用條件：
趨膚深度比導體結構尺寸小兩個數量級以上 → 導體內部無法用網格細緻劃分，難以直接模擬渦流。
磁場在導體內部垂直方向衰減很快，而平行方向變化緩慢 → 可用表面阻抗方式簡化求解。
交流電源距離導體表面（產生渦流處）較遠 → 導體不需明確參與求解區，效果近似良好。
🔧 模型建構方式：
導體本體需從求解域中移除
若屬於外部邊界，則需將感應電流發生面設為「問題區域外部表面」
若屬於內部邊界，可將物件設為「理想導體」，或取消
Solve Inside設定，再加上 Impedance 邊界
🧪 模擬結果的特性與限制
阻抗邊界僅為近似模擬，它不會直接計算導體內部的感應電流。
通常，這種方法可以相當準確地模擬場型，但在**表面不連續處（如角落）**可能會有差異。
若模型中同時包含以下三種條件：
阻抗邊界條件
異向性磁導率材料（anisotropic permeability）
繞組（winding） 則該模型將無法使用 Maxwell 渦流求解器或瞬態求解器進行求解。
📉 實際範例說明（典型應用）
假設你有一個交流電源，頻率為 1 MHz。
在其附近有一塊導體，其趨膚深度為： 6.6 × 10⁻⁵ 公尺
而該導體的厚度比這個值大數個數量級。
同時該導體距離電流源也相對較遠。
在這種情況下，你不需要實際建模導體內部，可以僅在其表面加上阻抗邊界條件，即可近似模擬其電流損耗與場效應。
Last updated