Was ist elektromagnetische Simulation?
Verwendung von ungefähren Berechnungen zu Maxwells Gleichungen und dem Faraday -Gesetz sind elektromagnetische Simulationen Modelle der Elektromagnetik und deren Auswirkungen auf die Umwelt und die physikalischen Strukturen. Eine elektromagnetische Simulation kann verwendet werden, um eine Satellitenantenne in die richtige Richtung für maximale Kanäle und Klarheit zu richten und ihre Leistung zu beurteilen oder die Wellenausbreitung zu bestimmen, wenn sie nicht im freien Raum ist. Diese Simulationen können das effiziente Design von Computerchips unterstützen und darauf hinweisen, wie die Leistung in der wichtigsten Elektronik die Inkompatibilität von Komponenten in ihnen befördert. Die elektromagnetische Strahlung wird in Simulationen für Wissenschaftsprojekte bei der Europäischen Organisation für Nuklearforschungslabors für ihre Partikelbeschleunigungsprojekte in Simulationen für Wissenschaftsprojekte aufgenommen und anschließend aufgenommen. Elektromagnetische Simulationsprogramme werden auch als Tools in College Physics Labs verwendet, um effektiver zu unterrichten, wenn die Schüler praktische E erhaltenXperience mit der Lösung von Problemen mit ihnen.
Maxwells Gleichungen an jedem Punkt in einem orthogonalen oder nicht-orthogonalen Netz lösen ist eine der Möglichkeiten, Gitter zu nutzen, um den Raum zu diskretisieren, indem eine topologische Untersuchung des Raums geschaffen wird. Die Lösung dieser Gleichungen in einer elektromagnetischen Simulation zeigt häufig Probleme im Computerspeicher und der Stromversorgung, da sie normalerweise nur auf Supercomputern durch Zeitschritt für jeden Zeitpunkt in einer gesamten Domäne durchgeführt werden können, wobei die Maxwell-Gleichungen während des Gehens oder der Split-Stufe mit Zeit-Iterationen und schnellen Fourier-Transformationen gelöst werden können. In der Flüssigkeitsmechanik kann die Grenzmethode oder „Methode der Momente“ (MOM) angewendet werden, um technische Probleme, Akustik und Elektromagnetik zu lösen. Dies konzentriert
Eine Küchenmikrowelle ist analog zu dem, was bekannt istAls Faraday -Käfig, der zeigt, wie ein elektromagnetisches Simulationsmodell beim elektromagnetischen Schutz nützlich sein kann. Elektrische Ströme können durch Metallwände oder andere solche Abschirmgeräte blockiert werden, während magnetische Ströme lediglich um das Obstruktion bewegt werden können. Wenn in Faradays Käfig die Wände des Käfigs geerdet sind, wird ein elektrischer Strom durch Elektronen gestört, die als elektrische Ladungsträger in einem Netzmuster fungieren und das Feld kompensieren. Dies führt dazu, dass der elektrische Strom aufgelöst wird. So wie der Netzbildschirm an der Vorderseite einer Mikrowellenentür die Mikrowellen aus der Flucht vor dem Gerät blockiert
Eine elektromagnetische Simulationsmethode, die Maxwell -Gleichungen löst, indem sie für einen Augenblick durch ein elektrisches Feld durchfahren und dann für den nächsten Instant und wiederholt OVE durch ein Magnetfeld fahrenR und Over ist wieder als Finite-Differenz-Zeit-Domänen-Methode (FDTD) zur Herstellung von Simulationen bekannt. EM -Welleninteraktion mit Materialstrukturen, die technische Probleme seit ungefähr 1990 mehr als alle anderen in den USA gelöst haben. Es wird zur Lösung von Radar -Signaturtechnologien, drahtlosen Technologien und biomedizinischen Bildgebung verwendet, um nur einige seiner anwendbaren Verwendungszwecke zu nennen.
Wellenmodellierung für die elektromagnetische Simulation und Analyse von Schaltungen können unter Verwendung der dreidimensionalen (3-D) -Methode mit partieller Elementäquivalentschaltung (PEEC) durchgeführt werden. Integrale Gleichungen werden als Kirchhoff-Spannungsgesetz interpretiert und unter Verwendung von PEEC auf eine PEEC-Zelle angewendet, die die 3-D-Geometrien-Lösung einer vollständigen Schaltung ergibt, sodass zusätzliche Schaltkreise auf das Gleichstromdesign gepackt werden können. Die Verwendung von Modellen wie diese in der elektromagnetischen Simulation spart Zeit- und Geldkosten bei der Herstellung integrierter Schaltungen.
College Physics DepartmentDie Ents nutzen Videospiele, um den Schülern über elektromagnetische Simulation Unterricht zu geben, um den Schülern die Phänomene der Physik -Darstellungen visuell darzustellen. Dies kann den Schülern helfen, ein besseres Verständnis für Konzepte zu erzielen und ihre Gehirnerfahrungen zu ermöglichen, die ihnen Schwächen in ihrem eigenen Verständnis und die Schritte zur Stärkung dieser zu unternehmen. Sowohl Studenten als auch Ausbilder haben festgestellt, dass sowohl schneller als auch eingehenderes Lernen mithilfe realer Beispiele für die Lösung von Physikkonzepten durch elektromagnetische Simulationssoftware erleichtert werden können.