X17NMP | Numerické metody v elektromagnetickém poli | Rozsah výuky: | 2+2 | ||
---|---|---|---|---|---|
Přednášející (garant): | Macháč J., Novotný K., Škvor Z. | Typ předmětu: | S | Zakončení: | KZ |
Zodpovědná katedra: | 317 | Kreditů: | 4 | Semestr: | Z |
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.
Osnovy 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) |
Osnovy 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 |
Literatura Č:
[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 |
Literatura A:
[1] | Umashankar, K., Taflove, K.: Computational Electromagnetics. Artech House, Inc., London 1993, |
Požadavky:
|
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Stránka vytvořena 25. 2. 2002, semestry: Z/2001-2, Z/2002-3, L/2001-2, L/2002-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |