Eletromagnetismo Computacional (EC-0002)

Ementa: Introdução à eletromagnetismo computacional, análise vetorial e Equações de Maxwell. Fundamentos de eletroestática, magnetostática, meios condutores, dielétricos e magnéticos. Princípios de campo, potencial, energia e fluxo elétrico e magnético. Força e torque induzidos por campos magnéticos. Propriedades e propagação de ondas eletromagnéticas. Cálculo de parâmetros eletromagnéticos usando métodos analílicos e numéricos (MATLAB). Introdução ao método dos elementos finitos. Projeto de dispositivos eletromagnéticos usando ferramentas computacionais (COMSOL Multiphysics). Metodologia para modelagem, simulação e análise em 2D e 3D. Simulação de guias de onda metálicos e dielétricos. Simulação de fibras ópticas de índice degrau monomodo e multimodo.

Syllabus: Introduction to computational electromagnetism, vector analysis, and Maxwell's equations. Fundamentals of electrostatics, magnetostatics, conductive, dielectric, and magnetic materials. Principles of electric and magnetic field, potential, energy and flux. Force and torque induced by magnetic fields. Properties and propagation of electromagnetic waves. Computation of electromagnetic parameters using analytical and numerical methods (MATLAB). Introduction to the finite element method. Design of electromagnetic devices using computer-aided design (COMSOL Multiphysics). Methodology for 2D and 3D modeling, simulation, and analysis. Simulation of metallic and dielectric waveguides. Simulation of single-mode and multimode step index optical fibers.

Bibliografia/Bibliography:

[1] Shadiku, Matthew N. O., Elementos de Eletromagnetismo, 3a ed., Bookman, 2004.

[2] Paul, Clayton R., Eletromagnetismo para Engenheiros, LTC, 2006.

[3] Okamoto, K., Fundamentals of Optical Waveguides, 2a ed., Academic Press, 2000.

[4] Dworsky, L. N., Introduction to Numerical Electrostatics using MATLAB, Wiley & Sons, 2014.

[5] Sevgi, L., Electromagnetic Modeling and Simulation, IEEE Press-Wiley, 2014.

[6] Lonngren, K. E., Fundamentals of Electromagnetics with MATLAB, 2a ed., SciTech Publishing, 2007.