Numerické metody v elektromagnetickém poli

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra elektromagnetického pole

Anotace:

Numerická aproximace rovnic elektromagnetického pole. Diferenční rovnice. Aproximace hraničních podmínek. Výběr optimální metody k řešení konkrétní úlohy. Metoda momentů, metoda hraničních prvků, metoda konečných diferencí, metoda konečných prvků, metoda FDTD. Postprocesing, energie, síla, siločáry. Sdružené úlohy (pole-teplo). Práce s profesionálním software. Využití výše uvedených metod pro řešení elektrického a magnetického pole, porovnání metod řešení v časové a frekvenční oblasti.

Požadavky:

Základní znalost problematiky elektromagnetického pole před absolvováním předmětu je potřebná. Pro další informace navštivte http://www.elmag.org/doku.php/k317:nmp

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. Nehomogenní magnetika, magnetické pole v mezeře, nelinearita materiálů

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 v počítačové laboratoři

4. Samostatná práce v počítačové laboratoři

5. Příprava na řešení samostatné úlohy (magnetické pole)

6. Příprava na řešení samostatné úlohy (magnetické pole)

7. Samostatná práce v počítačové laboratoři

8. Samostatná práce v počítačové laboratoři

9. Samostatná práce v počítačové laboratoři

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

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

12. Samostatná práce v počítačové laboratoři

13. Samostatná práce v počítačové laboratoři

14. Samostatná práce v počítačové laboratoři

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:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Telekomunikace a radiotechnika - vysokofrekvenční a mikrovlná technika- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Ekonomika a řízení energetiky- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Ekonomika a řízení v elektrotechnice- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Telekomunikace a radiotechnika - optoelektrické systémy- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Telekomunikace a radiotechnika - rádiové komunikační, navigační a radarové systémy- strukturované s. (povinně volitelný předmět)
• Telekomunikace a radiotechnika - multimediální, zvuková a televizní technika- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Telekomunikace a radiotechnika - telekomunikace- strukturované studium (povinně volitelný předmět)