//利用 Comsol Multiphysics 模拟
马蹄形磁铁形成的磁场
大家好！我们又和大家见面啦~
本期我们利用Comsol 进行模拟的是：
马蹄形磁体周围的磁场
马蹄形磁体想必大家都不陌生，是磁铁的一种，形状像英文字母U，又叫U形磁铁。
在高中物理演示教学中，老师总会拿它来举例，可是究竟它的磁场分布是什么样的呢，如果对它的磁场分布感兴趣的同学，请跟着我们往下看吧！
Les's go !
模型建构
图1 / u形磁铁和铁棒的几何全三维视图
模型计算
在完成了模型之后，我们可以利用模型的对称和反对称来充分减小计算规模，用更短的时间来得到我们想要的结果！
在本模型中，我们实际上只是计算了四分之一的区域，再利用对称和反对称绘制剩下的部分。
（如图2）
图2
利用表达式在源区域计算得到1，在镜像区域计算得到-1，从而有效地反转了箭头的方向，就可以很方便地得到磁感线的方向。
图3 / 磁场的分布情况（越亮代表磁场越强）
模块选择
本模型选择 “AC/DC 模块”中的 “磁场，无电流”接口，使用 “零磁标势” 条件。
如果外围空气区域足够大，则其余外部边界上使用的边界条件对磁铁附近的磁场几乎没有影响。
虽然无限元域会给出最佳结果，但本模型为了方便起见使用磁绝缘条件。
图4
仿真结果呈现
图5 / 马蹄形磁铁把铁棒磁化后在周围空间共同激发的磁场分布情况
是不是通过模拟之后
将马蹄形磁铁形成的磁场可视化了呢？
本次的物理仿真小课堂就到这里，希望大家可以自己动手操作一下，感受仿真实践带来的快乐吧！
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