Hvad er beregningselektromagnetik?

Beregningselektromagnetik, der også ofte kaldes elektromagnetisk modellering eller beregningselektrodynamik, er et felt af fysik, der giver forskere mulighed for at forudsige og beskrive opførslen af elektromagnetiske bølger, når de kommer i kontakt med fysiske objekter.Forskere kan bruge beregningselektromagnetik, når de studerer en elektromagnetisk bølge, skønt den oftest bruges til studiet af radiobølger eller mikrobølger.I disse tilfælde bruges elektromagnetisk teori ofte til at hjælpe forskere med at udvikle bedre antenner og kommunikationsudstyr.For at modellere disse komplekse ligninger kræver forskere brugen af kraftfulde computere.

Forskere, der arbejder i beregningselektrodynamik, er afhængige af et sæt ligninger kendt som Maxwells ligninger.Disse ligninger bruges til at beskrive opførslen af elektriske og magnetiske felter, der påvirkes af både store og små genstande.Visse af Maxwells -ligninger er passende, når man studerer virkningerne af atompartikler på elektromagnetiske felter, mens andre mere præcist beskriver, hvordan disse felter påvirkes af makroskopiske genstande.Begge disse sæt ligninger tager højde for de elektromagnetiske felter, der udsendes af disse andre objekter og beskriver, hvad der sker, når disse forskellige sæt elektromagnetiske felter interagerer.

De ligninger, der bruges i beregningselektromagnetik, er ekstremt komplekse.De tager højde for en række forskellige felter og forudsiger opførslen af disse felter over et givet område i rummet.Kompleksiteten af matematikken kræver brug af computere, der kan gennemføre mange forskellige beregninger og ekstrapolere information fra dem.Interaktionen mellem elektromagnetiske felter kan repræsenteres matematisk og visuelt, så opførslen af disse felter let kan ses og forstås.

I studiet af radio og mikrobølger er der en række praktiske anvendelser til beregningselektromagnetik.En større forståelse af dette felt har ført til fremskridt inden for kommunikation og til oprettelse af antenner, der er i stand til at overføre og modtage data mere pålideligt.Især området med cellulær teknologi har i høj grad draget fordel af en mere grundig viden om dette felt såvel som fra den øgede computerkraft til at beregne interaktion mellem elektromagnetiske felt over et større område.

Skønt opførslen af et elektromagnetisk felt ikke er godt godt.-Irganiseret, for enkelhed, beregningsmæssige elektromagnetiske forskere modellerer ofte disse felter symmetrisk.For mange applikationer er det mere praktisk at tænke på disse felter som generaliteter, der kan modelleres som enkle to eller tredimensionelle objekter, såsom cirkler eller sfærer.Det er muligt at lave mere nøjagtige modeller af elektromagnetiske felter, hvis de er nødvendige til forskellige applikationer.