Detail předmětu

Numerické simulace ve fyzice

CEITEC VUT-DS146Ak. rok: 2024/2025

  • Základy numerického řešení parciálních diferenciálních rovnic. Metoda konečných prvků, konečných diferencí, okrajových prvků. Přehled softwaru.

  • Ověření přesnosti výpočtů – využití integrálních zákonů Gaussův, Ampérův. Vliv geometrických tolerancí na výsledek – odhad nejistoty při experimentálním ověření výpočtů.

  • Statické elektrické a magnetické pole. Skalární a vektorový potenciál.

  • Magnetizační křivka, magnetizace, magnetický dipólový moment.

  • Mechanika tuhého tělesa.

  • Vlastní hodnoty a vlastní funkce. Q faktor, rezonance.

  • Šíření tepla. Vedení, vyzařování. Řešení provázaných fyzikálních úloh.

  • Implementace vlastních fyzikálních rovnic v COMSOL Multiphysics.

  • Řešení Maxwellových rovnic. Elektromagnetická vlna na rozhraní prostředí.

  • Rozptyl světla na strukturovaném rozhraní.

  • Konzultace projektů.

  • Konzultace projektů.
 

Jazyk výuky

čeština

Garant předmětu

Ing. Jakub Zlámal, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Středoevropský technologický institut VUT (CEITEC VUT)

Vstupní znalosti

Základní znalosti fyziky na úrovni učebnice HALLIDAY, D. – RESNICK, R. – WALKER, J.: Fyzika, VUTIUM, Brno. 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Hodnocen je protokol o samostaném řešení zvoleného fyzikálního problému.


Povinná je účast na cvičeních a vypracování protokolu o řešení zvolené úlohy.

 

Učební cíle

Cílem kurzu je naučit studující používat moderní software pro výpočty fyzikálních úloh, pochopit jaká zjednodušení (geometrie, fyziky) je možné při výpočtu provést. Důraz je kladen na ověření získaných výsledků a jejich interpretaci.

Získání praxe při řešení fyzikálních úloh na počítači. Seznámení se se způsobem zadání problému, ověření správnosti výsledků a jejich dalším použití.