Hva er beregningselektromagnetikk?

Beregningsmessige elektromagnetika, som også ofte kalles elektromagnetisk modellering eller beregningselektrodynamikk, er et felt av fysikk som lar forskere forutsi og beskrive oppførselen til elektromagnetiske bølger når de kommer i kontakt med fysiske gjenstander.Forskere kan bruke beregningselektromagnetika når de studerer en elektromagnetisk bølge, selv om den ofte brukes i studiet av radiobølger eller mikrobølger.I disse tilfellene brukes elektromagnetisk teori ofte for å hjelpe forskere med å utvikle bedre antenner og kommunikasjonsutstyr.For å modellere disse komplekse ligningene, krever forskere bruk av kraftige datamaskiner.

Forskere som arbeider i beregningselektrodynamikk, er avhengige av et sett med ligninger kjent som Maxwells -ligninger.Disse ligningene brukes til å beskrive oppførselen til elektriske og magnetiske felt, som er påvirket av både store og små gjenstander.Visse av Maxwells -ligninger er passende når du studerer effekten av atompartikler på elektromagnetiske felt, mens andre mer nøyaktig beskriver måten disse feltene påvirkes av makroskopiske objekter.Begge disse settene med ligninger tar hensyn til de elektromagnetiske feltene som sendes ut av disse andre objektene og beskriver hva som skjer når disse forskjellige settene med elektromagnetiske felt samhandler.

Likningene som brukes i beregningsmessig elektromagnetikk er ekstremt komplekse.De tar hensyn til en rekke forskjellige felt og forutsier oppførselen til disse feltene over et gitt område i verdensrommet.Kompleksiteten i matematikken krever bruk av datamaskiner som kan fullføre mange forskjellige beregninger og ekstrapolere informasjon fra dem.Interaksjonen mellom elektromagnetiske felt kan representeres matematisk og visuelt slik at oppførselen til disse feltene lett kan sees og forstås.

I studiet av radio og mikrobølger, er det en rekke praktiske anvendelser for beregningselektromagnetikk.En større forståelse av dette feltet har ført til fremskritt innen kommunikasjon og til å skape antenner som er i stand til å overføre og motta data mer pålitelig.Spesielt feltet for cellulær teknologi har hatt stor fordel av en grundigere kunnskap om dette feltet så vel som fra den økte datakraften for å beregne elektromagnetisk feltinteraksjoner over et større område.

Selv om oppførselen til et elektromagnetisk felt ikke er bra-Torganisert, for enkelhets skyld, modellerer beregningsmessige elektromagnetiske forskere ofte disse feltene symmetrisk.For mange applikasjoner er det mer praktisk å tenke på disse feltene som generaliteter som kan modelleres som enkle to eller tredimensjonale objekter, for eksempel sirkler eller kuler.Det er mulig å lage mer nøyaktige modeller av elektromagnetiske felt hvis de er nødvendige for forskjellige applikasjoner.