Was ist eine Software zur Analyse elektromagnetischer Felder?
Software zur Analyse elektromagnetischer Felder bedeutet die Lösung der grundlegenden Gleichungen, die elektromagnetische Phänomene steuern. Diese Gleichungen werden Maxwell-Gleichungen genannt. Heutzutage werden sie oft nicht mehr analytisch, sondern mit numerischen Methoden wie der Finite-Differenzen-Zeitbereichsmethode oder der Finite-Elemente-Methode unter Berücksichtigung bestimmter physikalischer Eigenschaften, Randbedingungen usw. gelöst.
Software zur Analyse elektromagnetischer Felder umfasst die Analyse elektrostatischer Felder und elektromagnetischer Wellen, die sich mit zeitlich nicht schwankenden elektrischen Feldern befassen. Ihre Anwendungen reichen von Elektromotoren wie Gleichstrommotoren bis zu Mikrowellenherden, Antennen, drahtloser Energieübertragung und vielen anderen.
Anwendungen von Software zur Analyse elektromagnetischer Felder
Software zur Analyse elektromagnetischer Felder wird verwendet, um zu untersuchen, wie elektromagnetische Wellen und magnetische Kräfte auf Objekte wirken. Sie wird in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, u. a. in der Automobil-, Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie, aber besonders häufig in der verarbeitenden Industrie, z. B. in der Elektro- und Elektronikindustrie, wo sie häufig im Entwurfsprozess verwendet wird. Die Analyse elektromagnetischer Felder wird an Komponenten oder Geräten durchgeführt, die elektromagnetische Wellen oder magnetische Kräfte erzeugen, wie z. B. Supercomputer, Laptops, Mikrowellenherde, Antennen, Motoren, Lautsprecher und viele andere Objekte.
Merkmale der Software zur Analyse elektromagnetischer Felder
Das elektrische und das magnetische Feld zusammen werden als elektromagnetisches Feld bezeichnet, das von einer elektrischen Ladung erzeugt wird. Wenn eine Ladung stationär ist, entsteht nur ein elektrisches Feld, aber wenn sich die Ladung bewegt und ein elektrischer Strom fließt, entsteht zusätzlich zum elektrischen Feld auch ein magnetisches Feld. Das elektrische und das magnetische Feld sind also eng miteinander verbunden, und die Maxwellschen Gleichungen drücken diese Beziehung aus. Software zur Analyse elektromagnetischer Felder ist eine Simulation auf der Grundlage der Maxwellschen Gleichungen.
Es gibt zwei Hauptmethoden der Analyse: die erste ist die Zeitbereichsmethode und die zweite die Frequenzbereichsmethode. Zu den Methoden der Zeitbereichsanalyse gehören die Finite-Differenzen-Zeitbereichsmethode und die Übertragungsleitungsmethode, während zu den Methoden der Frequenzbereichsanalyse die Finite-Elemente-Methode und die Momente gehören.
Das Ziel der Softare zur Analyse elektromagnetischer Felder ist es, die Spannungs- und Stromverteilung in einer Schaltung oder einem Gerät oder die Software zur Analyse elektromagnetischer Felder in der Nähe des Geräts oder in der Ferne zu bestimmen. Um dies zu erreichen, muss das Modell so erstellt werden, dass die Ergebnisse in einer realistischen Zeitspanne erzielt werden können, und die Analyse muss unter geeigneten Berechnungsbedingungen durchgeführt werden.