Vad är Computational Electro?

March 30

Computational elektromagnetism, som också ofta kallas elektro modellering eller beräkningselektrodynamik, är ett område av fysiken som gör att forskarna att förutse och beskriva beteendet hos elektromagnetiska vågor när de kommer i kontakt med fysiska objekt. Forskare får använda beräknings elektromagnetik när man studerar något elektromagnetiska vågor, även om det är vanligast i studien av radiovågor eller mikrovågor. I dessa fall är elektromagnetisk teori som ofta används för att hjälpa forskare att utveckla bättre antenner och kommunikationsutrustning. För att modellera dessa komplexa ekvationer, forskare kräver användning av kraftfulla datorer.

Forskare arbetar i beräkningselectro förlita sig på en uppsättning ekvationer kallas Maxwells ekvationer. Dessa ekvationer används för att beskriva beteendet hos elektriska och magnetiska fält, som påverkas av både stora och små föremål. Vissa av Maxwells ekvationer är lämpliga när man studerar effekterna av atomära partiklar på elektromagnetiska fält, medan andra beskriver mer exakt hur dessa områden påverkas av makroskopiska föremål. Båda dessa uppsättningar av ekvationer beakta de elektromagnetiska fält som avges av dessa andra objekt och beskriva vad som händer när dessa olika uppsättningar av elektromagnetiska fält samverkar.

De ekvationer som används i beräknings elektromagnetik är extremt komplexa. De tar hänsyn till en rad olika områden och förutsäga beteendet hos dessa fält över ett visst område i rymden. Komplexiteten i matematik kräver användning av datorer som kan slutföra många olika beräkningar och extrapolerar information från dem. Samspelet mellan elektromagnetiska fält kan representeras matematiskt och visuellt så att beteendet hos dessa fält lätt kan ses och förstås.

I studien av radio- och mikrovågor, det finns ett antal praktiska tillämpningar för beräknings elektromagnetik. En större förståelse för detta område har lett till framsteg inom kommunikation och för skapandet av antenner som kan sända och ta emot data mer tillförlitligt. Området för mobilteknik, i synnerhet, har i hög grad gynnats av en mer noggrann genomgång av detta område, liksom av den ökade datorkraft för att beräkna elektromagnetiska fältinteraktioner över ett större område.

Även beteendet hos ett elektromagnetiskt fält inte välorganiserad, för enkelhetens skull, beräkningselektromagnetism forskare modell ofta dessa områden symmetriskt. För många tillämpningar är det mer praktiskt att tänka på dessa områden som generaliseringar som kan modelleras som enkla två eller tredimensionella föremål, såsom cirklar eller sfärer. Det är möjligt att göra mer exakta modeller av elektromagnetiska fält, om de behövs för olika tillämpningar.