什么是电磁场分析?
电磁场或电磁场分析意味着求解控制电磁现象的基本方程。这个方程称为麦克斯韦方程。如今,它通常不是通过解析求解,而是通过使用时域有限差分法或有限元法等数值方法给出特定的物理属性值、边界条件等来求解。
电磁场分析包括处理不随时间变化的电场的静电场分析和电磁波分析,其应用不仅包括直流电机等电动机,还包括微波炉、天线和无线电源。
电磁场分析的用途
进行电磁场分析是为了研究电磁波、磁力等如何影响物体。尽管它广泛应用于汽车、航天和国防等行业,但它尤其常用于电气和电子设备等制造行业,在设计过程中经常使用它。目标对象包括超级计算机、笔记本电脑、微波炉、天线、电机、扬声器等,对产生电磁波或磁力的零件或设备进行电磁场分析。
电磁场分析的特点
电场和磁场一起称为电磁场,由电荷产生。当电荷静止时,它只产生电场,但是当电荷移动并且电流流动时,除了电场之外还会产生磁场。这样,电场和磁场就密切相关,麦克斯韦方程组表达了这种关系。电磁场分析是使用麦克斯韦方程组作为基本方程的模拟。
分析方法主要有两类:一是时域分析方法,二是频域分析方法。时域分析方法包括时域有限差分法和传输线法,频域分析方法包括有限元法和矩量法。
电磁场分析的最终目标是了解电路和器件的电压和电流分布,以及器件附近的电磁场和辐射到远处的电场。为了实现这一目标,需要创建一个能够在实际时间内产生结果的模型,并在适当的计算条件下进行分析。