Computational Electromagnetics de Anders Bondeson

Computational Electromagnetics: Texts in Applied Mathematics, cartea 51

Autor Anders Bondeson, Thomas Rylander, Pär Ingelström

en Limba Engleză Paperback – dec 2010

Recomandăm Computational Electromagnetics ca o resursă fundamentală pentru studenții de master și inginerii care doresc să stăpânească simularea numerică a câmpurilor electromagnetice, fiind un text de referință pentru cursuri avansate de matematică aplicată și electromagnetism. Această a doua ediție, publicată de Springer în seria Texts in Applied Mathematics, rafinează abordarea didactică prin introducerea unor proiecte de calcul extinse, esențiale pentru validarea practică a conceptelor teoretice.

Considerăm că punctul forte al lucrării rezidă în echilibrul dintre rigoarea matematică și implementarea algoritmică. Autorii nu se limitează la prezentarea ecuațiilor lui Maxwell, ci ghidează cititorul prin complexitatea metodelor de diferențe finite (FDTD), elemente finite (FEM) și metoda momentelor (MoM). Structura volumului urmărește o progresie logică: după o introducere în analiza convergenței, textul explorează tehnicile de „staggered grids” și „edge elements”, culminând cu secțiuni dedicate sistemelor liniare mari și metodelor Krylov. Această abordare extinde cadrul propus de Numerical Methods for Engineering de Karl F. Warnick prin accentul pus pe analiza erorilor de dispersie și stabilitatea von Neumann, oferind instrumente analitice superioare pentru evaluarea soluțiilor numerice.

Apreciem în mod deosebit includerea programelor MATLAB și descrierile detaliate pentru asamblarea matricelor, care permit cititorului să dezvolte propriile aplicații software. Spre deosebire de alte tratate pur teoretice, această lucrare pune accent pe înțelegerea limitărilor fiecărei metode, pregătind viitorii specialiști pentru decizii informate în designul dispozitivelor electrice.

Citește tot Restrânge

Din seria Texts in Applied Mathematics

Preț: 422^.01 lei

Preț vechi: 496^.48 lei
-15%

Puncte Express: 633

Hardback 570^.97 lei

Carte tipărită la comandă

Livrare economică 18 iunie-02 iulie

Adaugă în coș

Wish list
Gift list
Am citit!

Adaugă în listă

Specificații

ISBN-13: 9781441920843
ISBN-10: 1441920846
Pagini: 248
Ilustrații: XXII, 224 p. 74 illus.
Dimensiuni: 155 x 235 x 14 mm
Greutate: 0.38 kg
Ediția:Softcover reprint of hardcover 1st edition 2005
Editura: Springer
Colecția Texts in Applied Mathematics
Seria Texts in Applied Mathematics

Locul publicării:New York, NY, United States

Public țintă

Research

De ce să citești această carte

Este o resursă indispensabilă pentru studenții de la facultățile de electronică și electrotehnică care vizează o înțelegere profundă a simulării numerice. Cititorul câștigă nu doar competențe teoretice despre ecuațiile lui Maxwell, ci și abilități practice de programare prin exemplele MATLAB incluse. Motivul principal pentru a alege această ediție este focusul pe analiza acurateței și stabilității, transformând o disciplină abstractă într-un set de instrumente de lucru riguroase.

Despre autor

Thomas Rylander, Pär Ingelström și Anders Bondeson sunt cercetători și cadre didactice de prestigiu, cu o experiență vastă în cadrul Universității de Tehnologie Chalmers din Suedia. Expertiza lor combinată acoperă atât fundamentarea matematică a electromagnetismului, cât și aplicațiile sale inginerești complexe. Anders Bondeson a contribuit semnificativ la dezvoltarea metodelor de calcul pentru fizica plasmei și câmpuri electromagnetice, în timp ce Rylander și Ingelström au rafinat metodele numerice moderne integrate în această lucrare. Contribuția lor colectivă în seria 'Texts in Applied Mathematics' reflectă standardele înalte ale școlii suedeze de inginerie.

Descriere scurtă

Computational electromagnetics is a young and growing discipline, expanding as a result of the steadily increasing demand for software for the design and analysis of electrical devices. This book introduces three of the most popular numerical methods for simulating electromagnetic fields: the finite difference method, the finite element method and the method of moments. In particular it focuses on how these methods are used to obtain valid approximations to the solutions of Maxwell's equations, using, for example, "staggered grids" and "edge elements." The main goal of the book is to make the reader aware of different sources of errors in numerical computations, and also to provide the tools for assessing the accuracy of numerical methods and their solutions. To reach this goal, convergence analysis, extrapolation, von Neumann stability analysis, and dispersion analysis are introduced and used frequently throughout the book. Another major goal of the book is to provide students with enough practical understanding of the methods so they are able to write simple programs on their own. To achieve this, the book contains several MATLAB programs and detailed description of practical issues such as assembly of finite element matrices and handling of unstructured meshes. Finally, the book aims at making the students well-aware of the strengths and weaknesses of the different methods, so they can decide which method is best for each problem.
The intended audience of this text consists of undergraduate and beginning graduate students with basic knowledge of electromagnetic field theory, numerical analysis, and MATLAB-programming.

Cuprins

Convergence.- Finite Differences.- Eigenvalues.- The Finite-Difference Time-Domain Method.- The Finite Element Method.- The Method of Moments.- Summary and Overview.

Recenzii

From the reviews:
"This book is an introductory textbook on computational electromagnetics. It was developed for an undergraduate level class for engineering students at Chalmers University of Technology, G\"{o}teborg, Sweden. It is volume number 51 in the series Texts in Applied Mathematics, which encourages the teaching of new courses. The prerequisites are basic electromagnetic field theory, numerical analysis, and computer programming. The book begins with a brief introduction to Maxwell's equations of electromagnetism. This is followed by a brief chapter on numerical error, resolution, convergence, and extrapolation. Next, finite difference approximations of partial differential equations are presented. Some electromagnetic eigenvalue problems are discussed in the following chapter. With this foundation, the authors devote most of the rest of the book to three widely used methods in computational electromagnetics: the finite-difference time-domain method, the finite element method, and the method of moments. The final chapter contains a brief description of some of the other approaches to CEM and discusses some of the strengths and weaknesses of the various methods. Fifteen numerical algorithms that are presented in the book are implemented as MATLAB programs that may be downloaded from the authors' website. Chapter sections generally end with some review questions, while chapters generally end with a summary, and some problems and computer projects." (Philip Huddleston, Mathematical Reviews)
"The authors focus on the solution of Maxwell’s equations by means of the Finite Difference Method (FDM), and the Method of Moments (MoM). … In order to help the reader to check his knowledge and to understand the theory each of the Chapters … contains the parts Review Questions, Summary, Problems, and Computer Projects, the last with implementation tasks. The well-written monograph is devoted to students at the undergraduate level, but isalso useful for practising engineers." (Georg Hebermehl, Zentralblatt MATH, Vol. 1111 (8), 2007)
"This book was conceived as a text in computational electromagnetics (CEM), and its intended audience includes senior undergraduate and graduate students. The material is closely related to the course that Professor Anders Bondeson taught at Chalmers University in Sweden … . Review questions, problems, and computer projects at the end of each chapter are helpful, and the MATLAB code included in the text is definitely a plus." (Igor Tsukerman, SIAM Review, Vol. 49 (1), 2007)

Caracteristici

Describes most popular computational methods used to solve problems in electromagnetics Matlab code is included throughout, so that the reader could implement the various techniques discussed Exercises included

Notă biografică

Thomas Rylander is a Professor at Chalmers University of Technology.