Folytonos és diszkrét szimulációk az elektrodinamikában
A tantárgy angol neve: Continuous and Discrete Simulations in Electrodynamics
Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.
Tantárgy lejárati dátuma: 2009. november 24.
Villamosmérnöki Szak
Műszaki Informatika Szak
Választható tárgy
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
Dr Iványi Miklósné
egyetemi docens
Szélessávú hírközlés és villamosságtan tanszék
Matematika, Elektromágneses terek
Ez a tárgy felvehető bármely más tárgy korábbi teljesítése esetén.
A tantárgy célja általános áttekintést adni az elektromágneses terek numerikus szimulációinak alapgondolatáról, és ennek alapján megfogalmazni és megválaszolni az egyes numerikus térszámítási módszerek alkalmazása során felmerülő problémákat. A tárgy fel kívánja készíteni a hallgatóságot a felsőbb években a szaktárgyak, a TDK dolgozatok ill. a diplomatervek elkészítése során az alkalmazásra kerülő különböző numerikus módszerek alapismereteinek megszerzésére, valamint az alapfogalmak és eljárások ismereteinek megszerzésére.
Az elektromágneses térmodellekben a térváltozókra ill. a bevezetett potenciálokra vonatkozó differenciálegyenletek és peremfeltételek.
Az elektromágneses terek numerikus szimulációjának elvi alapjai. A súlyozott maradék elvének szerepe a differenciálegyenlet és a peremfeltételek kielégítésének problémájában. A kapott hibafüggvény direkt, gyenge és inverz alakjai, valamint azok minimalizálása folytonos és diszkrét közelítésekkel.
Az általános Galerkin eljárás elvi alapjai és megvalósitása. A súlyozott maradék gyenge alakjának alkalmazása és a variációs elv kapcsolata. A globáliselem és a végeselem módszerek mint a numerikus térszámítás folytonos és szemi-diszkrét közelítései. A feladat megfogalmazása a térváltozókra, a térváltozók divergenciájára és rotációjára vonatkozó súlyozott maradék és minimalizációs elvei.
A súlyozott maradék inverz alakja, a peremelem módszer, mint a téregyenletek és a peremfeltételek szemi-diszkrét közelítése és a megoldás realizálása az egyes elektromágneses térmodellekben.
A véges differenciák módszerének és a Yee algoritmus alkalmazása a téregyenletek diszkrét közelítő megoldásában.
Az egyes módszerek realizációs problémái a sztatikus, a stacionárius és az örvényáram terekben. Mintapéldák és alkalmazások a villamosmérnöki gyakorlatból.
(előadás, gyakorlat, laboratórium):
Előadás 4 óra/hét
a. A szorgalmi időszakban:
Az előadásokon való részvétel és egy házi feladat megoldása (kiadás 5. hét, beadás 12. hét.)
b. A vizsgaidőszakban:
a vizsga szóbeli, követelmény az alapvető összefüggések ismerete
A szorgalmi időszakban el nem fogadott házi feladat a vizsgaidőszak első három hetében elfogadhatóra javítható. A szorgalmi időszakban be nem adott házi feladat a vizsgaidőszakban nem pótolható.
A szorgalmi időszakban a tárgy oktatójának heti fogadóóráján, a vizsgaidőszakban a vizsga előtti munkanapon lehet konzultálni. A fogadóóra időpontja a tanszéki hirdetőtáblán található.
Iványi A. Folytonos és diszkrét szimulációk az elektrodinamikában, Akadémiai Kiadó, Budapest, 2003.
Kontakt óra
60
Félévközi készülés órákra
20
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése
45
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
..
Vizsgafelkészülés
25
Összesen
150