Skip to main content
Skip header
Terminated in academic year 2009/2010

Computational Electrical Engineering

Type of study Doctoral
Language of instruction Czech
Code 457-0938/01
Abbreviation VYET
Course title Computational Electrical Engineering
Credits 10
Coordinating department Department of Applied Mathematics
Course coordinator doc. Ing. Dalibor Lukáš, Ph.D.

Subject syllabus

1. Fyzika elektromagnetismu – silové účinky nábojů, elektrický proud,
Kirchhoffovy zákony, silové účinky vodičů, magnetismus, Maxwellovy rovnice.
Analytická řešení jednoduchých příkladů.
2. Elektrické obvody – lineární prvky, simulace rezonátoru, přechodové
jevy. Analytické
a numerické metody řešení soustav lineárních rovnic.
3. Elektronické obvody – nelineární prvky, simulace zesilovače. Newtonova
metoda
pro řešení soustav nelineárních rovnic. Eulerova metoda pro řešení časově-
závislých jevů.
4. Elektrostatika – výpočet elektrického pole mezi deskami kondenzátoru.
Metoda konečných diferencí, metoda konečných prvků ve 2D.
5. Magnetostatika – výpočet magnetického pole elektromagnetu. Metoda
konečných prvků ve 3D, řešení úloh se semidefinitním operátorem.
6. Časově-harmonické buzení – výpočet vířivých proudů ve stínění
transformátoru. Metoda konečných prvků s komplexními čísly.
7. Nelineární materiály – analýza nasycení jádra transformátoru.
Newtonova metoda párovaná s metodou konečných prvků.
8. Diskuse dalších modelů – elektromagnetické vlnění, obecná časově-
proměnná pole.
9. Inverzní a optimalizační úlohy v elektromagnetismu.

Literature

D. Lukáš - Mathematical Modelling in Electromagnetism. Lecture Notes of VŠB-TU Ostrava, June 2010.
M. Křížek - Mathematical and Numerical Modelling in Electrical Engineering. Kluwer Academic Publishers 1996.
J. Schoeberl - Numerical Methods for Maxwell's Equations. Lecture Notes of Kepler University in Linz, 2005.

Advised literature

P. Monk - Finite Element Methods for Maxwell's Equations. Oxford University Press, 2003.
O. Steinbach, S. Rjasanow - The Fast Solution of Boundary Integral Equations. Springer 2007.