AC/DC 模块

模拟低频电磁和机电元件

为了分析涉及静态和低频范围的电磁系统和过程，离不开功能强大而灵活的仿真工具。“AC/DC 模块”是 COMSOL Multiphysics^® 平台的附加模块，为您提供各种各样的建模特征和数值方法，您可以通过求解麦克斯韦方程来研究电磁场和 EMI/EMC。

借助 COMSOL^® 软件的多物理场功能，您可以研究其他物理效应（比如传热、结构力学和声学）对电磁模型的影响。

电流

通过模拟直流、瞬变或交流等各种形式的电流，可以有效地分析电阻和导电装置。在静态和低频条件下，当可以忽略磁场时，电流建模足以获得准确的结果，基于欧姆定律计算电势会非常高效。根据产生的势场，可以计算出许多物理量：电阻、电导率、电场、电流密度和功率损耗。

借助“AC/DC 模块”，您可以运行稳态、频域和时域分析，以及小信号分析。在时域和频域中，您还可以分析电容效应。

静电

通过静电计算来分析电容器件和电绝缘体，这种方法适用于没有电流流动，且电场由电势和电荷分布决定的介电结构。有限元法（FEM）和边界元法（BEM）都可以用来求解电势，并能够组合成混合有限元-边界元法。根据计算得到的势场，可以计算许多物理量：电容矩阵、电场、电荷密度和静电能。

静磁学

计算静磁场、寄生电感以及线圈、导体和磁体上的力。您既可以从包含各种非线性磁性材料的大量材料数据库中进行选择，也可以定义自己的非线性材料。根据是否存在电流和/或磁性材料，您可以使用多种不同的公式进行计算。

在没有电流的情况下，有限元法和边界元法都适用于求解静磁问题，不仅如此，您还可以将二者结合使用，变成混合有限元-边界元法。

对于电流和磁性材料同时存在的最通用情况，通过矢量场公式可以定义电势和输入电流，并计算电流密度分布、磁场、磁力、功耗和互感。

您既可以对线圈进行显式建模，计算每根导线内的精确电流分布；也可以进行均质建模，这对于多匝线圈非常有效。通过计算线圈电流分布，可以自动处理复杂的线圈形状。

电磁场

在模拟电缆、导线、线圈、螺线管和其他感应设备时，磁场由导电材料中流动的电流产生。一般来说，对于具有显著感应效应的时变场，电场与磁场之间存在双向耦合。在这些情况下，往往是集肤深度与设备尺寸相当，但波长却大得多，因此需要矢量场公式。

二维和三维中支持频域、小信号分析和时域建模。本模块提供一种专门的公式，尤其适用于具有强非线性 E-J 特性的材料（如超导体）的时域磁建模。

旋转机械

您可以使用旋转机械的内置功能轻松地为电动机和发电机进行建模。举例来说，您可以通过捕获磁体内产生的涡流损耗等方式，研究感应电机或永磁电机的特性。在所有模拟电磁运动的模型中，您都可以研究受磁力和扭矩、感应电流以及机械载荷和弹簧构型影响的刚体或柔体动力学。

通用的动网格功能支持为线性运动建模，这对于理解含柱塞部件（例如磁力开关、螺线管和通用执行器）的工作原理起着至关重要的作用。

电路

创建集总系统来模拟电路中的电流和电压，包括电压和电流源、电阻器、电容器、电感器和半导体器件。电路模型还可以连接到二维和三维的分布式场模型。此外，电路拓扑结构还能以 SPICE 网表格式进行导出和导入。