Opis predmeta
Predmet je sestavljen iz treh delov: 1) teorije elektromagnetnega polja, kjer se obnovi Maxwellove enačbe v integralni obliki in jih nadgradi v diferencialni notaciji. Poleg tega se obravnava Poyntingov teorem, Helmholtzovo enačbo, Greenove formule itd. ter prikaže način matematične formulacije elektromagnetnega polja za numerično reševanje.
V drugem delu obravnavamo praktične vidike numeričnih simulacij v elektromagnetiki (možne poenostavitve enačb, mejni pogoji, robni pogoji, diskretizacija enačb in vzpostavitev mreže za numerično reševanje, izbira numerične metode).
V tretjem delu izberemo konkreten primer iz elektromagnetike ( npr. elektrostatike, magnetostatike, tokovnega polja ali valovodnih struktur) ter ga opišemo in analiziramo z enim od računalniških orodij za numerične simulacije v elektromagnetiki.
Cilji in kompetence
- poglobitev teorije elektromagnetnega polja
- spoznavanje ter uporaba numeričnih metod v elektromagnetiki
- reševanje konkretnega primera z uporabo računalniških orodij za numerično simulacijio
- virtualno načrtovanje elektromagnetnih struktur in sklopov.
Metode poučevanja in učenja
Predavanja, samostojno raziskovalno delo, uporaba računalniških orodij, seminarsko delo.
Predvideni študijski rezultati
- nadgradnja znanj teorije elektromagnetnega polja
- uporaba numeričnih metod v elektromagnetiki
- uporaba računalniških orodij za numerične simulacije v elektromagnetiki
Reference nosilca
PEČAR, Borut, VRTAČNIK, Danilo, RESNIK, Drago, MOŽEK, Matej, ALJANČIČ, Uroš, DOLŽAN, Tine, AMON, Slavko, KRIŽAJ, Dejan. A strip-type microthrottle pump : modeling, design and fabrication. Sensors, vol. 13, no. 3, str. 3092-3108.
KRIŽAJ, Dejan, ISKRA, Ivan, REMŠKAR, Maja. (Quasi 3D) numerical simulation of operation of a capacitive type nanoparticle counter. Journal of electrostatics, Dec. 2011, vol. 69, no. 6, str. 533-539.
VUKADINOVIĆ, Mišo, MALIČ, Barbara, KOSEC, Marija, KRIŽAJ, Dejan. Modelling and characterization of thin film planar capacitors : inherent errors and limits of applicability of partial capacitance methods. Measurement science & technology, 2009, vol. 20, no. 11, str. 115106-1-115106-11.
KRIŽAJ, Dejan, JAN, Janja, VALENČIČ, Vojko. Modeling AC current conduction through a human tooth. Bioelectromagnetics, April 2004, vol. 25, no. 3, str. 185-195.
KRIŽAJ, Dejan, AMON, Slavko. Numerical analysis of edge effects in side illuminated strip detectors for digital radiology. Nuclear instruments and methods in physics research. Section A, Accelerators, spectrometers, detectors and associated equipment, 2000, vol. 439, str. 451-457.
Temeljni viri in literatura
A. R. Sinigoj: ELMG polje, Založba FE, Ljubljana, 1996.
P. P. Silvester, R. L. Ferrari: Finite elements for electrical engineers, University Press, Cambridge, 1996.
J. A. Stratton: Electromagnetic theory, McGraw-Hill, New York, 1941.
Gerard Meunier: The Finite Element Method for Electromagnetic Modeling, ISTE Ltd and John Wiley & Sons Inc, 2008.
Jianming Jin: The Finite Element Method in Electromagnetics, Wiley, 2014, ISBN111884198
W. B J Zimmerman: Multiphysics Modeling with Finite Element Method, World Scientific Publishing Company, 2006.
Bodi na tekočem
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana