דלגו לתוכן

מדריך ללימוד עצמי · חוברת ותרגול להורדה

קורס COMSOL בעברית למתחילים

סימולציות פיזיקליות עם קומסול: מדריך מעשי לבניית מודלים, להגדרת חומרים ותנאי שפה ולבדיקת התוצאות.

החוברת מאת ד״ר נצח בלל מלווה את העבודה ב־COMSOL Multiphysics באמצעות הוראות מפורטות, צילומי מסך וחמש מעבדות. מתחילים בהולכת חום, ממשיכים לקבל וללולאת זרם מגנטית, ובהמשך מנתחים קירור בזמן וחימום ג׳אול.

ללא תשלום · מאת ד״ר נצח בלל · עדכון:

עמוד לדוגמה מתוך המדריך: ניסוח הבעיה ובחירת הממשק הפיזיקלי ב־COMSOL, עם הוראות ותיבת הסבר.
עמוד לדוגמה מתוך החוברת. לחצו לפתיחת ה־PDF.
52 עמודים
הדרכה בעברית בפורמט PDF
5 מעבדות
מודלים פתורים ונתוני תוצאות
15 איורי צילום מסך
מתוך סביבת COMSOL

ידע מקדים ותוכנה נדרשת

המדריך מיועד לסטודנטים, למהנדסים ולחוקרים המתחילים לעבוד עם סימולציות פיזיקליות ב־COMSOL. נדרשת היכרות בסיסית עם פיזיקה, נגזרות, אינטגרלים ויחידות מידה. לא נדרש ניסיון קודם בתוכנה.

ה־PDF מאפשר להכיר את תהליך המידול גם לפני התקנת התוכנה. לבניית הדוגמאות ולפתיחת קובצי המודל נדרשות התקנת COMSOL ורישיון מתאים לממשקים הפיזיקליים שבשימוש. המודלים נבנו בגרסה 6.4.0.378; אין הבטחת תאימות לגרסאות קודמות.

דרך העבודה המומלצת

בנו תחילה את המודל לפי ההוראות, חשבו מה צפוי להתקבל, ורק לאחר מכן השוו לקובץ הפתור. בכל מעבדה בודקים גם ערכים מספריים, יחידות ופתרון ייחוס — לצד מפת הצבעים.

נושאי הקורס

תחילה מכירים את סביבת העבודה: Model Builder, פרמטרים ויחידות, גאומטריה, קבוצות בחירה, תכונות חומר, תנאי שפה ורשת חישוב. לאחר מכן מתרגלים את התהליך בחמש מעבדות:

  1. הולכת חום בפס מלבני

    הגדרת טמפרטורות בקצוות, בידוד תרמי ורשת חישוב. הפקת מפת טמפרטורה, גרף חתך והספק חום, והשוואה לחוק פורייה ולמאזן ההספק.

  2. קבל אידאלי ושדה חשמלי

    הגדרת חומר דיאלקטרי ופוטנציאל על הלוחות. חישוב השדה, המטען והאנרגיה, והפקת הקיבול בשתי דרכים כדי לבדוק יחידות ועובי מחוץ למישור.

  3. השדה המגנטי של לולאת זרם

    בניית מודל בעל סימטריה צירית, הגדרת מקור זרם ועידון הרשת באזור החוט. חישוב השדה לאורך הציר והשוואה לחוק ביו־סבר.

  4. קירור כדור כתלות בזמן

    הגדרת טמפרטורה התחלתית ומעבר חום בהסעה. בחירת זמני שמירת התוצאות וסבולת השגיאה, חישוב עקומת הקירור ובדיקת מאזן האנרגיה.

  5. חימום ג׳אול וצימוד חשמל–חום

    חיבור בין הולכה חשמלית למקור חום. חישוב הזרם, ההספק והטמפרטורה המרבית ובדיקת השפעת מתח ההפעלה.

פרקי הסיום עוסקים בהתכנסות הרשת, בבדיקות רגישות, באימות נומרי ובתיקוף פיזיקלי. הפרויקט המסכם מתרגל בחירת מתח לפס חימום תוך עמידה בדרישת טמפרטורה והתחשבות באי־ודאות בנתוני הקלט.

דוגמה: השדה המגנטי של לולאת זרם

מפת גודל השדה המגנטי וקווי השדה סביב חתך של לולאת זרם, שהופקה ממודל COMSOL במדריך. סולם הצבעים הוא 0 עד 5 מיליטסלה.
תוצאת מודל הלולאה ב־COMSOL. הצבע מציין את גודל השדה וקווי השדה מציינים את כיוונו. הסולם מוגבל ל־0–5 mT; סמוך לחוט יש ערכים גדולים יותר, המוצגים בצבע הרווי.

בדוגמה נבנית לולאה ברדיוס 20 מ״מ, עם חתך חוט שרדיוסו 0.5 מ״מ ומקור זרם שקול של 100 אמפר. המודל מחשב שדה מגנטוסטטי ממקור זרם נתון. הוא אינו מחשב את התנגדות החוט, את חימומו או את הזרם המותר בחוט ממשי.

השדה המחושב במרכז הוא כ־3.1356 mT, לעומת כ־3.1416 mT בפתרון הייחוס ללולאה דקה במרחב אינסופי. זהו פער של כ־0.19% במרכז בלבד. בחוברת נבדקת גם השפעת הרשת וגודל תחום האוויר, ומוסבר מדוע התאמה בנקודה אחת אינה מעידה על דיוק בכל המרחב.

להרחבה על יישומים מחקריים: מגנטיות יישומית ומיפוי שדה מגנטי.

הורדת מדריך COMSOL והמודלים

PDF · 52 עמודים

המדריך בעברית

כל פרקי ההדרכה, צילומי המסך, הדוגמאות, התרגילים ומילון המושגים. אפשר לקרוא בדפדפן או לשמור למחשב.

פתיחת החוברת שמירת PDF למחשב

ZIP · MPH / Java / CSV

חמשת המודלים הפתורים

קובצי MPH עם פתרונות שמורים, קוד Java, נתוני CSV ותיעוד הבדיקות. פתיחת המודלים דורשת COMSOL ורישיון מתאים.

הורדת המודלים והנתונים

→ חזרה לדף הבית