Numerické metody v elektromagnetickém poli

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra elektromagnetického pole

Anotace:

Klasifikace metod řešení elektromagnetických polí. Metoda konečných diferenci (FD). Metoda konečných prvků (FE). Variační metody. Řešení Laplaceovy a Helmholtzovy rovnice. Metoda momentová. Stochastické metody řešení polí. FDTD a FETD metody pro řešení nestacionárních polí. Metoda hraničních prvků. Grafické zpracování výsledků numerických řešení.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Elektrické pole - integrální metody, el. pole nábojů

2. Metoda momentů, řešení soust. lineárních rovnic

3. Postprocessing, ekvipotenciály, siločáry, energie, síla

4. Vliv dielektrika ve výpočetních metodách

5. Elektrické pole - diferenciální metody, Poissonova rovnice, FDM

6. Proud. hustota ve vodivém prostředí

7. Rov. polovodič. prvků, Newtonova lin., analýza tranzistorů

8. Magnetické pole - integrální metody, Biot-Savartův zákon, L cívek

9. Nehomogen. magnetika, magn. pole v mezeře, nelinearita mat.

10. Časové proměnné pole, kvazist. přiblížení, vířivé proudy

11. Impedanční, hraniční podmínky, BEM

12. Vf. přiblížení, Helmholtzova rovnice, vedené vlny TEM, TE, TM

13. Numerické metody: FDTD, FIT

14. Metoda konečných prvků (FEM)

Osnova cvičení:

1. Příprava na řešení samostatné úlohy (elektrostatické pole)

2. Příprava na řešení samostatné úlohy - zadání

3. Samostatná práce s počítačem

4. Samostatná práce s počítačem

5. Příprava na řešení samostatné úlohy (magnetické pole)

6. Příprava na řešení samostatné úlohy (magnetické pole)

7. Samostatná práce s počítačem

8. Samostatná práce s počítačem

9. Samostatná práce s počítačem

10. Příprava na řešení samostatné úlohy ( řešení vlnové rovnice)

11. Příprava na řešení samostatné úlohy ( řešení vlnové rovnice)

12. Samostatná práce s počítačem

13. Samostatná práce s počítačem

14. Samostatná práce s počítačem

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Mayer, D., Ulrych, B.: Základy numerického řešení elektrických a magnetických polí. SNTL/ALFA, Praha 1988

[2] Umashankar, K., Taflove, K.: Computational Electromagnetics. Artech House, Inc., London 1993, [3] Černohorský,D., Raida,Z., Škvor,Z., Nováček,Z.: Analýza a optimalizace mikrovlnných struktur. VUT v Brně 1999

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: s, c, p

Tento předmět je nabízen také v anglické verzi.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: