Numerische Methoden der Elektromagnetischen Feldtheorie I

Mechatronik, Master (PO-2023)

Modulnummer / Modulcode WP-ME-MA-36
Modulname Numerische Methoden der Elektromagnetischen Feldtheorie I
Art des Moduls Wahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Der/die Lernende kann

  • verschiedene numerische Methoden zur Lösung der Maxwell’schen Gleichungen im Zeit
  • und Frequenzbereich skizzieren und beurteilen

numerische Methoden zur Lösung der Maxwell’schen Gleichungen implementieren und anwenden
Lehrveranstaltungsarten VLmP 2 SWS Ü 1 SWS
Lehrinhalte

Einführung in die Theorie und Anwendung verschiedenster numerischer Methoden auf Problemstellungen der elektromagnetischen Feldtheorie; Finite Differenzen Methode (FDM), Finite Differenzen im Zeitbereich (FDTD), Finite Elemente Methode (FEM), Finite Volumen Methode (FVM), Momenten Methode, Randelementemethode. Praktische Implementierung einiger dieser Methoden. Praktische Anwendung einiger dieser Methoden mit kommerzieller Simulationssoftware.
Titel der Lehrveranstaltungen Numerische Methoden der Elektromagnetischen Feldtheorie I
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Vorlesung, Übung
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Wintersemester
Sprache deutsch,/ englisch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Gute Kenntnisse der Grundlagen der Elektrotechnik, Höheren Mathematik, Elektromagnetische Feldtheorie, Englischkenntnisse Niveau B2
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand 2 SWS VL (30 Std.) 1 SWS Ü (15 Std.) Selbststudium 75 Std.
Studienleistungen S1: Regelmäßiges Bearbeiten von Übungsaufgaben. Die Bearbeitung der Übungsaufgaben ist keine Prüfungsvoraussetung und geht nicht in die Bewertung ein.
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung Siehe Prüfungsordnung gemäß § 6 Absatz 4
Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung 30 Minuten.
Anzahl Credits (ECTS) 4 cp
Lehreinheit Elektrotechnik
Modulverantwortliche/r Prof. Dr. sc. techn. Bernd Witzigmann
Lehrende Dr.-Ing Friedhard Römer
Medienformen afel • Beamer • PC • Compute-Cluster
Literatur
  • Harrington, R. F.: Field Computation by Moment Methods. IEEE Press, Piscataway, New Jersey, USA, 1993 (Nachdruck der Originalausgabe: R. E. Krieger Pub. Company, Fla., USA, 1968.
  • Jin, J.: The Finite Element Method in Electromagnetics. Wiley-IEEE Press, 2007
  • Peterson, A. F., S. L. Ray, R. Mittra: Computational Methods for Electromagnetics. IEEE Press, Piscataway, New Jersey, USA, 1998.
  • Taflove, A., Hagness, S.: Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method. 3nd Ed., Artech House, Norwood, Mass., USA, 2005.