Wat zijn computationele elektromagnetica?

Computationele elektromagnetica, die ook vaak elektromagnetische modellering of computationele elektrodynamica wordt genoemd, is een fysicaveld waarmee wetenschappers het gedrag van elektromagnetische golven kunnen voorspellen en beschrijven wanneer ze in contact komen met fysieke objecten.Wetenschappers kunnen computationele elektromagnetica gebruiken bij het bestuderen van een elektromagnetische golf, hoewel deze meestal wordt gebruikt in de studie van radiogolven of magnetrons.In deze gevallen wordt elektromagnetische theorie vaak gebruikt om wetenschappers te helpen betere antennes en communicatieapparatuur te ontwikkelen.Om deze complexe vergelijkingen te modelleren, vereisen wetenschappers het gebruik van krachtige computers.

Wetenschappers die werken in computationele elektrodynamica vertrouwen op een reeks vergelijkingen die bekend staan als Maxwells -vergelijkingen.Deze vergelijkingen worden gebruikt om het gedrag van elektrische en magnetische velden te beschrijven, die worden beïnvloed door zowel grote als kleine objecten.Bepaalde van Maxwells -vergelijkingen zijn geschikt bij het bestuderen van de effecten van atomaire deeltjes op elektromagnetische velden, terwijl anderen nauwkeuriger beschrijven hoe deze velden worden beïnvloed door macroscopische objecten.Ze houden rekening met een aantal verschillende velden en voorspellen het gedrag van deze velden over een bepaald gebied in de ruimte.De complexiteit van de wiskunde vereist het gebruik van computers die veel verschillende berekeningen kunnen voltooien en informatie kunnen extrapoleren.De interactie van elektromagnetische velden kan wiskundig en visueel worden weergegeven, zodat het gedrag van deze velden gemakkelijk kan worden gezien en begrepen.

In de studie van radio en microgolven zijn er een aantal praktische toepassingen voor computationele elektromagnetica.Een beter begrip van dit gebied heeft geleid tot vooruitgang in communicatie en tot het creëren van antennes die gegevens betrouwbaarder kunnen verzenden en ontvangen.Vooral het veld van cellulaire technologie heeft enorm geprofiteerd van een meer grondige kennis van dit veld en van het verhoogde computervermogen om elektromagnetische veldinteracties over een groter gebied te berekenen.

Hoewel het gedrag van een elektromagnetisch veld niet goed is-Georganiseerd, voor eenvoud, modelleren computationele elektromagnetica -wetenschappers deze velden vaak symmetrisch.Voor veel toepassingen is het praktischer om deze velden te beschouwen als algemeenheden die kunnen worden gemodelleerd als eenvoudige twee of driedimensionale objecten, zoals cirkels of bollen.Het is mogelijk om meer accurate modellen van elektromagnetische velden te maken als ze nodig zijn voor verschillende toepassingen.