Apa itu simulasi elektromagnetik?

Menggunakan perkiraan perkiraan untuk persamaan Maxwell dan hukum Faraday, simulasi elektromagnetik adalah model elektromagnetik dan pengaruhnya terhadap lingkungan dan struktur fisik tentang mereka.Simulasi elektromagnetik dapat digunakan untuk mengarahkan antena satelit ke arah yang benar untuk saluran maksimum dan kejelasan dan menilai kinerjanya atau untuk menentukan perambatan gelombang ketika tidak dalam ruang bebas.Simulasi ini dapat membantu dalam desain chip komputer yang efisien dan menunjukkan cara meningkatkan kinerja dalam elektronik utama dengan menemukan ketidakcocokan komponen di dalamnya.Radiasi elektromagnetik yang diambil dan tersebar dan kemudian diserap oleh partikel -partikel kecil digunakan dalam simulasi untuk proyek sains di Laboratorium Organisasi Eropa untuk Penelitian Nuklir (CERN) untuk proyek akselerator partikel mereka.Program simulasi elektromagnetik juga digunakan sebagai alat di laboratorium fisika perguruan tinggi untuk mengajar lebih efektif ketika siswa menerima pengalaman langsung dengan memecahkan masalah menggunakannya.

Memecahkan persamaan Maxwell di setiap titik dalam grid ortogonal atau non-ortogonal adalah salah satu dariJalan untuk menggunakan grid untuk mendiskritisasi ruang dengan membuat survei topologi ruang.Memecahkan persamaan ini dalam simulasi elektromagnetik sering mengungkapkan masalah dalam memori dan daya komputer karena biasanya hanya dapat dilakukan pada superkomputer dengan stepping waktu untuk setiap instan waktu di seluruh domain, memecahkan persamaan Maxwell saat mereka pergi atau menggunakan splepping menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan menggunakan penggunaan menggunakan menggunakan atau stepping menggunakan menggunakan splepping menggunakan penggunaan menggunakan atau stepping menggunakan menggunakan splepping atau stepping menggunakan menggunakan splepping atau stepping splepping atau stepping atau split-stepping atau split-stepping atau split-stepping atau splitping atau splitpingIterasi waktu dan transformasi Fourier cepat.Dalam mekanika fluida, metode batas atau "metode momen" (MOM) dapat diterapkan untuk memecahkan masalah teknik, akustik, dan elektromagnetik.Ini memfokuskan perhitungan hanya pada area perbatasan ruang daripada nilai volume setiap kali langkah seluruh ruang.

Microwave dapur analog dengan apa yang dikenal sebagai kandang Faraday, yang menggambarkan bagaimana model simulasi elektromagnetik mungkinBerguna dalam perlindungan elektromagnetik.Arus listrik dapat diblokir oleh dinding logam atau perangkat pelindung lainnya sedangkan arus magnetik hanya dapat dipindahkan di sekitar obstruksi.Di kandang Faraday, ketika dinding kandang dibumikan, jalur arus listrik terganggu oleh elektron yang bertindak sebagai pembawa muatan listrik dalam pola mesh dan mengimbangi lapangan;Ini menyebabkan arus listrik menghilang.Sama seperti layar mesh di bagian depan pintu microwave memblokir gelombang mikro dari melarikan diri dari perangkat karena gelombang mikro lebih besar dari lubang kecil di mesh, simulasi mesh elektromagnetik dapat merancang pelindung yang baik dari arus listrik.Memecahkan persamaan Maxwell dengan bersepeda melalui medan listrik untuk satu instan dan kemudian bersepeda melalui medan magnet untuk instan berikutnya dan berulang kali bergantian berulang kali dikenal sebagai metode domain waktu-domain (FDTD) yang terbatas untuk memproduksi simulasi.Interaksi gelombang EM dengan struktur material masalah rekayasa telah diselesaikan dengan metode ini lebih dari yang lain di AS sejak sekitar tahun 1990. Ini digunakan dalam menyelesaikan untuk teknologi tanda tangan radar, teknologi nirkabel dan pencitraan biomedis, hanya untuk menyebutkan beberapa kegunaannya yang berlaku yang berlaku.

Pemodelan gelombang untuk simulasi elektromagnetik dan analisis sirkuit dapat dilakukan dengan menggunakan metode pemodelan gelombang penuh elemen parsial (PEEC) (3-D).Persamaan integral ditafsirkan sebagai undang-undang tegangan Kirchhoff dan, menggunakan PEEC, diterapkan pada sel PEEC yang memberikan solusi geometri 3-D dari sirkuit lengkap, memungkinkan sirkuit tambahan untuk dipotong-piggy didukung ke desain arus searah.Menggunakan model seperti ini dalam simulasi elektromagnetik menghemat biaya waktu dan uang dalam pembuatan sirkuit terintegrasi.

Departemen fisika perguruan tinggi adalah bintangTing memanfaatkan video game yang dirancang untuk memberikan pelajaran kepada siswa melalui simulasi elektromagnetik untuk secara visual menggambarkan kepada siswa fenomena representasi fisika.Ini dapat membantu siswa mendapatkan pemahaman konsep yang lebih baik dan membeli pengalaman otak mereka yang mengungkapkan kepada mereka kelemahan dalam pemahaman mereka sendiri dan langkah -langkah yang harus diambil untuk memperkuat ini.Baik siswa maupun instruktur telah menemukan bahwa pembelajaran yang lebih cepat dan lebih mendalam dapat difasilitasi menggunakan contoh-contoh dunia nyata dari pemecahan konsep fisika dengan menggunakan perangkat lunak simulasi elektromagnetik.