Методы электродинамики

По просьбе нашего читателя постараемся описанную тему от 08:56 | 25.05.2016 раскрыть ещё глубже, сегодня рассмотрим Методы электродинамики. Не будем разливать воду, а преступим рассмотрению этого вопроса.

Основное положение

После введения основных параметров и характеристик электродинамики и электромагнитного поля есть смысл поговорить об основных методах изучаемого явления.

Существует четыре основных метода электродинамики:

• математический;
• численный;
• аналитический;
• вычислительный.

Математический метод электродинамики заключается в описании задач напряженности электрического и магнитного поля. В этом случае электромагнитное поле рассматривается как две векторные функции, существующие в пространстве и времени. Математическая модель электродинамики напрямую связана с вычислением векторных полей.

В векторной алгебре величины определяются абсолютным значением и направлением. Вектор в любой системе координат определяется тремя основными значениями. Эти числа зависят от выбранной системы координат.

При векторном анализе производятся основные дифференциальные операции по исчислению.

В электродинамике наряду с общей системой декартовых координат используются криволинейные координаты. В их число входят сферические и цилиндрические координаты, дифференциальные операции в криволинейных координатах.

При численном методе электродинамики задачи решаются с помощью метода половинного деления, метода простой итерации, метода Ньютона, метода хорд, комбинированного метода, метода наименьших квадратов, а также многочлена Лагранжа.

В аналитическом методе электродинамики рассматривается решение систем обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка с кубическими нелинейностями. Распространенным примером аналитического метода стали задачи нелинейной электродинамики плазмы.

В вычислительной электродинамике применяется популярный численный метод решения уравнений Максвелла. У специалистов он получил название метода конечных разностей во временной области. В подобном методе изучаются основные этапы и численные методы решения различных задач, в том числе методы конечного интегрирования, метод моментов и метод конечных элементов. Информацию используют в виде научных пособий для инженерных сотрудников, научных деятелей и специалистов, имеющих дело с вычислительной электродинамикой.

Подобные подходы к изучению протекающих процессов электродинамик со временем сформировали целый пласт дополнительных исследований и научных работ, на которых существует весь раздел современной физики.

В настоящее время физики начали объяснять электромагнитные поля в определениях частиц потому, что само понятие данного вещества было приемлемым в науке. Ученые соединили поля посредством квантовой электродинамики (КЭД).

Рисунок 1. Создание квантовой электродинамики.

Определение 1

Указанное направление в физике предполагает, что две положительно заряженные частицы, в виде электронов, отталкиваются систематически друг от друга не из-за магнитного «поля» между ними, а в результате испускания каждым веществом «виртуальных» частиц, которые уже в действительности не соприкасаются.

Благодаря, в частности, научным работам Ричарда Фейнмана, электродинамика прекрасно определяет принцип действия химических процессов, движение электронов и их обмен виртуальными частицами, именуемыми в науке фотонами. Эта гипотеза достаточно несовершенна, однако на данный момент остается во многих критериях наилучшей. Со временем в физике будут созданы уникальные идеи, вызывающие дальнейшее развитие КЭД (например, теория суперструн), но этим новым теориям предстоит пройти тернистый путь, прежде чем они смогут доказать свое право на существование.

Заключение

Конечно можно много говорить по теме Методы электродинамики, но основную суть мы изложили по этому вопросу. Если вам нужно дополнительная консультация, пожалуйста пишите ваши сообщения нам на почту. Все поступившие вопросы рассматриваются и не остаются без ответа.