Electro Statique : équations résolues

Introduction

Dans une application Electro Statique, les équations utilisées pour la résolution sont :

  • les équations de Maxwell (pour un système électrique)
  • les équations constitutives de la matière, caractérisant les matériaux diélectriques

Les conditions de calcul pour une application Electro Statique sont les suivantes :

  • on s'intéresse aux champs D et E (les champs B et H ne sont pas calculés). Les équations en champs électriques E, D et en champs magnétiques B, H sont découplées
  • les champs sont indépendants du temps (statique) : d/dt = 0
  • la densité de courant est nulle : J = 0

Equations et conditions

Dans les conditions de calcul énoncées précédemment, les équations se résument de la façon suivante :
Tableau 1.
Equations Description

E : champ électrique (en V/m)

D : induction électrique (en C/m2)

V : potentiel électrique (en V)

q : densité de charges électriques (en C/m3)

εr : permittivité relative

ε0 : permittivité du vide (en F/m)

Equation résolue

L'équation résolue par la méthode des éléments finis dans une application Electro Statique est l'équation suivante :

où:

  • est le tenseur de permittivité relative du milieu
  • ε0 est la permittivité du vide ; ε0 = 1/(36π109) (en F/m)
  • V est le potentiel électrique (en V)
  • q est la densité de charges électriques (en C/m3)

Variable d'état

La variable d'état de l'application Electro Statique est le potentiel électrique V (noté Ve dans Flux 3D).

Pour que le potentiel V soit entièrement défini, il faut imposer ce potentiel au moins en un point.