Elektrisches Skalarpotenzial
Aus ESOCAETWIKIPLUS
engl: electric scalar potential Kategorie: 
Level 2 Elektrisches Feld
Felder können als Funktion des Ortes und eines Potenzials ausgedrückt werden.
Dabei muss das Potenzial nicht immer physikalisch interpretierbar sein. Es dient
dann nur als Rechengröße. Aus den ermittelten Potenzialverteilungen können wiederum
andere interessierende Größen abgeleitet werden.
Hier werden die zugrunde liegenden Zusammenhänge für das elektrische Feld dargestellt.
Für Gebiete mit 
(keine zeitlichen Änderungen) gilt:
Da 
, kann E auch durch den Gradienten eines elektrischen Skalarpotenzials φ (bei einfach zusammenhängendem Gebiet) ausgedrückt werden.
Elektrisches Feld in einem elektrischen Leiter
Sonderfall:
- keine zeitlichen Änderungen:
- keine Raumladungen: ρ = 0
- Gebiet mit elektrischer Leitfähigkeit: γ ≠ 0
Mit 
erhält man
und mit 
bzw.
Elemente, die Felder dieses Typs beschreiben können, müssen den Freiheitsgrad elektrisches Skalarpotenzial Φ (in ANSYS® Volt) haben und die Materialeigenschaft elektrische Leitfähigkeit (in ANSYS® spezifischer elektrischer Widerstand rsvx, rsvy, rsvz) erlauben. (solid5 plane13 plane53 plane67 link68 solid69 solid97 solid98 shell157 plane223 solid226 solid227 plane230 solid231..solid232)
Elektrisches Feld im Nichtleiter
Sonderfall:
- keine zeitlichen Änderungen:
- keine Ströme: J = 0
- Feldausbildung im Nichtleiter
Mit 
erhält man
und mit 
Elemente, die Felder dieses Typs beschreiben können, müssen den Freiheitsgrad elektrisches Skalarpotenzial φ (in ANSYS® Volt) haben und die Materialeigenschaft Permittivität (in ANSYS® perx, pery, perz) erlauben. Die elektrische Ladung wird über die Eingabe chrg und die Verschiebungsflussdichte über die Eingabe als Randbedingung erreicht. (plane121 solid122 solid123 plane223 solid226 solid227 plane230 solid231 solid232)
