Was ist Computerelektromagnetik?

Computational Electromagnetics, das auch häufig als elektromagnetische Modellierung oder Rechenelektrodynamik bezeichnet wird, ist ein Physikfeld, mit dem Wissenschaftler das Verhalten elektromagnetischer Wellen vorhergesagt und beschreiben können, wenn sie mit physikalischen Objekten in Kontakt kommen.Wissenschaftler können bei der Untersuchung einer elektromagnetischen Welle rechnerische Elektromagnetik verwenden, obwohl sie am häufigsten bei der Untersuchung von Funkwellen oder Mikrowellen verwendet wird.In diesen Fällen wird die elektromagnetische Theorie häufig verwendet, um Wissenschaftlern zu helfen, bessere Antennen- und Kommunikationsgeräte zu entwickeln.Um diese komplexen Gleichungen zu modellieren, benötigen Wissenschaftler die Verwendung leistungsstarker Computer.

Wissenschaftler, die in der Computerelektrodynamik arbeiten, basieren auf einer Reihe von Gleichungen, die als Maxwells -Gleichungen bekannt sind.Diese Gleichungen werden verwendet, um das Verhalten von elektrischen und magnetischen Feldern zu beschreiben, die sowohl von großen als auch von kleinen Objekten beeinflusst werden.Bestimmte der Maxwells -Gleichungen sind angemessen, wenn die Auswirkungen von Atompartikeln auf elektromagnetische Felder untersucht werden, während andere genauer beschreiben, wie diese Felder durch makroskopische Objekte beeinflusst werden.Beide Gleichungssätze berücksichtigen die von diesen anderen Objekten emittierten elektromagnetischen Felder und beschreiben, was passiert, wenn diese verschiedenen Sätze von elektromagnetischen Feldern interagieren.Sie berücksichtigen eine Reihe verschiedener Felder und prognostizieren das Verhalten dieser Felder über einen bestimmten Bereich im Weltraum.Die Komplexität der Mathematik erfordert die Verwendung von Computern, die viele verschiedene Berechnungen vervollständigen und Informationen von ihnen extrapolieren können.Die Wechselwirkung von elektromagnetischen Feldern kann mathematisch und visuell dargestellt werden, so dass das Verhalten dieser Felder leicht gesehen und verstanden werden kann.

Bei der Untersuchung von Radio und Mikrowellen gibt es eine Reihe praktischer Anwendungen für die Rechenelektromagnetik.Ein besseres Verständnis dieses Feldes hat zu Fortschritten in der Kommunikation und zur Schaffung von Antennen geführt, die Daten zuverlässig übertragen und empfangen können.Insbesondere das Feld der Zellentechnologie hat erheblich von einer gründlicheren Kenntnis dieses Feldes sowie von der erhöhten Computerleistung zur Berechnung elektromagnetischer Feldwechselwirkungen über einen größeren Bereich profitiert.

Obwohl das Verhalten eines elektromagnetischen Feldes nicht gut ist-Organisiert für den Einfachheit halber modellieren die Wissenschaftler von Computerelektromagnetik diese Felder häufig symmetrisch.Für viele Anwendungen ist es praktischer, diese Felder als Allgemeinheiten zu betrachten, die als einfache zwei oder dreidimensionale Objekte wie Kreise oder Kugeln modelliert werden können.Es ist möglich, genauere Modelle elektromagnetischer Felder zu erstellen, wenn sie für verschiedene Anwendungen benötigt werden.