什么是电磁模拟？(electromagnetic simulation?)

通过对麦克斯韦方程组和法拉第定律的近似计算，电磁模拟是电磁学及其对周围环境和物理结构影响的模型。电磁模拟可用于将卫星天线对准正确的方向，以获得最大的通道和清晰度，并判断其性能，或确定不在自由空间时的波传播。这些模拟可以帮助有效地设计计算机芯片，并指出如何通过定位芯片中组件的不兼容性来提高主要电子设备的性能。在欧洲核研究组织（CERN）实验室的粒子加速器项目中，电磁辐射被拾取、散射，然后被小粒子吸收...

Electromagnetic simulations can be used to design computer chips.

在正交或非正交网格中的每个点上求解麦克斯韦方程组是使用网格通过创建空间拓扑调查来离散空间的途径之一。在电磁模拟中求解这些方程通常会揭示计算机内存和电源中的问题，因为它们通常只能在超级计算机上通过在整个域中的每一时刻进行时间步进来完成，在进行麦克斯韦方程组时求解，或使用时间迭代和快速傅立叶变换进行分步。在流体力学中，边界法或“矩量法”（MoM）可用于解决工程问题、声学和电磁学。这只会将计算重点放在空间的边界区域上，而不是整个空间每个时间步的体积值。。

厨房微波炉类似于法拉第笼，这说明了电磁模拟模型在电磁防护中的作用。电流可以被金属墙或其他类似的屏蔽装置阻挡，而磁电流只能在障碍物周围移动。在法拉第笼中，当笼壁接地时，电流的路径受到电子的干扰，电子以网状模式作为电荷载体，并补偿电场；这会导致电流消散。正如微波门前面的网格屏蔽会阻止微波从设备中逸出，因为微波比网格上的小孔大，电磁网格模拟可以设计出良好的电流屏蔽。。

通过在电场中循环一瞬间，然后在磁场中循环下一瞬间，并反复交替来求解麦克斯韦方程组的电磁模拟方法称为时域有限差分（FDTD）模拟方法。自1990年左右以来，用这种方法解决电磁波与材料结构的相互作用的工程问题比美国任何其他方法都多。它用于解决雷达信号技术、无线技术和生物医学成像等问题，仅举几个适用用途。。

可使用部分元件等效电路（PEEC）三维（3-D）全波建模方法进行电路电磁仿真和分析的波建模。积分方程被解释为基尔霍夫电压定律，并使用PEEC将其应用于PEEC单元，该单元给出完整电路的三维几何解，从而允许附加电路背驮在直流设计上。在电磁模拟中使用这样的模型可以节省集成电路制造的时间和金钱成本。。

大学物理系开始使用电子游戏，通过电磁模拟给学生上课，向学生直观地描述物理表征的现象。这可以帮助学生更好地掌握概念，让他们的大脑体验到自己理解中的弱点，以及加强这些弱点的步骤。学生和教师都发现，通过使用电磁模拟软件解决物理概念的真实例子，可以促进更快、更深入的学习。。

发表于 2022-02-10 12:57
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分类：科学

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