¿Qué es la electromagnética computacional?
Electromagnetics computacionales, que a menudo también se llama modelado electromagnético o electrodinámica computacional, es un campo de física que permite a los científicos predecir y describir el comportamiento de las ondas electromagnéticas cuando entran en contacto con objetos físicos. Los científicos pueden usar electromagnética computacional al estudiar cualquier onda electromagnética, aunque se usa más comúnmente en el estudio de ondas de radio o microondas. En estos casos, la teoría electromagnética a menudo se usa para ayudar a los científicos a desarrollar mejores antenas y equipos de comunicaciones. Para modelar estas ecuaciones complejas, los científicos requieren el uso de computadoras poderosas.
Los científicos que trabajan en electrodinámica computacional dependen de un conjunto de ecuaciones conocidas como ecuaciones de Maxwell. Estas ecuaciones se utilizan para describir el comportamiento de los campos eléctricos y magnéticos, que se ven afectados por objetos grandes y pequeños. Algunas de las ecuaciones de Maxwell son apropiadas al estudiar los efectos de la par atómicaLos ticles en campos electromagnéticos, mientras que otros describen con mayor precisión la forma en que estos campos se ven afectados por objetos macroscópicos. Ambos conjuntos de ecuaciones tienen en cuenta los campos electromagnéticos emitidos por estos otros objetos y describen lo que sucede cuando interactúan estos diferentes conjuntos de campos electromagnéticos.
Las ecuaciones utilizadas en la electromagnética computacional son extremadamente complejas. Tienen en cuenta varios campos diferentes y predicen el comportamiento de estos campos sobre un área determinada en el espacio. La complejidad de las matemáticas requiere el uso de computadoras que pueden completar muchos cálculos diferentes y extrapolar la información de ellas. La interacción de los campos electromagnéticos se puede representar matemáticamente y visualmente para que el comportamiento de estos campos se pueda ver y entender fácilmente.
En el estudio de radio y microondas, hay una serie de prácticasAplicaciones para electromagnética computacional. Una mayor comprensión de este campo ha llevado a avances en la comunicación y a la creación de antenas que pueden transmitir y recibir datos de manera más confiable. El campo de la tecnología celular, en particular, se ha beneficiado enormemente de un conocimiento más completo de este campo, así como del aumento de la energía de la computadora para calcular las interacciones del campo electromagnético en un área más grande.
Aunque el comportamiento de un campo electromagnético no está bien organizado, por simplicidad, los científicos de electromagnética computacional a menudo modelan estos campos simétricamente. Para muchas aplicaciones, es más práctico pensar en estos campos como generalidades que pueden modelarse como simples objetos de dos o tridimensionales, como círculos o esferas. Es posible hacer modelos más precisos de campos electromagnéticos si son necesarios para varias aplicaciones.