Computational Electromagnetics

الکترومغناطیس محاسباتی رشته ای جوان و رو به رشد است که در نتیجه تقاضای روزافزون برای نرم افزار برای طراحی و تجزیه و تحلیل دستگاه های الکتریکی در حال گسترش است. این کتاب به معرفی سه روش عددی رایج برای شبیه سازی میدان های الکترومغناطیسی می پردازد: روش تفاضل محدود، روش اجزای محدود و روش گشتاورها. به طور خاص بر چگونگی استفاده از این روش ها برای به دست آوردن تقریب های معتبر برای حل معادلات ماکسول تمرکز می کند، برای مثال با استفاده از \"شبکه های پلکانی\" و \"عناصر لبه\". هدف اصلی کتاب این است که خواننده از منابع مختلف خطا در محاسبات عددی آگاه است و همچنین ابزارهایی برای ارزیابی دقت روش‌های عددی و راه‌حل‌های آنها فراهم می‌کند. برای رسیدن به این هدف، تجزیه و تحلیل همگرایی، برون یابی، تجزیه و تحلیل پایداری فون نویمان، و تجزیه و تحلیل پراکندگی معرفی شده و به طور مکرر در سراسر کتاب استفاده می شود. یکی دیگر از اهداف اصلی کتاب این است که دانش آموزان را با درک عملی کافی از روش ها آشنا کند تا بتوانند به تنهایی برنامه های ساده بنویسند. برای دستیابی به این هدف، این کتاب شامل چندین برنامه متلب و توضیحات مفصلی در مورد مسائل کاربردی مانند مونتاژ ماتریس های المان محدود و مدیریت شبکه های بدون ساختار می باشد. در نهایت، هدف این کتاب این است که دانش‌آموزان از نقاط قوت و ضعف روش‌های مختلف به خوبی آگاه شوند تا بتوانند تصمیم بگیرند که کدام روش برای هر مسئله بهترین است.

در این ویرایش دوم، پروژه‌های رایانه‌ای گسترده و همچنین مطالب جدید در سراسر آن اضافه می‌شود.

بررسی‌های نسخه قبلی:

 \"تک‌نگاشت خوب نوشته شده به دانشجویان در سطح کارشناسی اختصاص داده شده است، اما برای مهندسان شاغل نیز مفید است.» (Zentralblatt MATH، 2007)

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.

In this second edition, extensive computer projects are added as well as new material throughout.

Reviews of previous edition:

 "The well-written monograph is devoted to students at the undergraduate level, but is also useful for practising engineers." (Zentralblatt MATH, 2007)