什么是計算電磁學(Computational Electromagnetics)？

計算電磁學，也稱為電磁建模或計算電動力學，是一個物理學領域，允許科學家預測和描述電磁波與物理物體接觸時的行為。科學家可以在研究任何電磁波時使用計算電磁學，盡管它最常用于研究無線電波或微波。在這種情況下，電磁理論...

計算電磁學，也稱為電磁建模或計算電動力學，是一個物理學領域，允許科學家預測和描述電磁波與物理物體接觸時的行為。科學家可以在研究任何電磁波時使用計算電磁學，盡管它最常用于研究無線電波或微波。在這種情況下，電磁理論經常被用來幫助科學家開發更好的天線和通信設備。為了建立這些復雜方程的模型，科學家需要使用功能強大的計算機。從事計算電動力學工作的科學家依賴一組稱為麥克斯韋方程組的方程組。這些方程組用于描述受大小物體影響的電場和磁場的行為在研究原子粒子對電磁場的影響時，麥克斯韋方程組是合適的，而其他方程組則更準確地描述了宏觀物體對電磁場的影響。這兩組方程都考慮了這些其他物體發射的電磁場，并描述了當這些不同的電磁場集相互作用。計算電磁學中使用的方程非常復雜。它們考慮了許多不同的場，并預測了這些場在空間中給定區域內的行為。數學的復雜性要求使用能夠完成許多項的計算機不同的計算和外推信息。電磁場的相互作用可以用數學和視覺來表示，這樣就可以很容易地看到和理解這些場的行為在無線電波和微波的研究中，計算電磁學有許多實際應用。對這一領域的更深入的了解導致了通信技術的進步，并產生了能夠更可靠地傳輸和接收數據的天線。特別是蜂窩技術領域，由于對這一領域的更深入的了解，以及計算更大范圍內電磁場相互作用的計算機能力的增強，使其受益匪淺，計算電磁學科學家經常對稱地對這些場進行建模，在許多應用中，把這些場看作可以簡單地模擬為二維或三維物體的廣義場更為實際，如圓或球體。如果各種應用需要更精確的電磁場模型是可能的。

發表于 2020-09-18 09:20
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分類：科學教育

什么是計算電磁學(Computational Electromagnetics)？

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