L’électromagnétique computationnelle, qui est aussi souvent appelée modélisation électromagnétique ou électrodynamique computationnelle, est un domaine de la physique qui permet aux scientifiques de prédire et de décrire le comportement des ondes électromagnétiques lorsqu’elles entrent en contact avec des objets physiques. Les scientifiques peuvent utiliser l’électromagnétisme informatique lors de l’étude de toute onde électromagnétique, bien qu’elle soit le plus souvent utilisée dans l’étude des ondes radio ou des micro-ondes. Dans ces cas, la théorie électromagnétique est souvent utilisée pour aider les scientifiques à développer de meilleures antennes et équipements de communication. Afin de modéliser ces équations complexes, les scientifiques ont besoin d’utiliser des ordinateurs puissants.
Les scientifiques travaillant dans l’électrodynamique computationnelle s’appuient sur un ensemble d’équations connues sous le nom d’équations de Maxwell. Ces équations sont utilisées pour décrire le comportement des champs électriques et magnétiques, qui sont affectés à la fois par les grands et les petits objets. Certaines des équations de Maxwell sont appropriées pour étudier les effets des particules atomiques sur les champs électromagnétiques, tandis que d’autres décrivent plus précisément la manière dont ces champs sont affectés par les objets macroscopiques. Ces deux ensembles d’équations prennent en compte les champs électromagnétiques émis par ces autres objets et décrivent ce qui se passe lorsque ces différents ensembles de champs électromagnétiques interagissent.
Les équations utilisées en électromagnétisme computationnelle sont extrêmement complexes. Ils prennent en compte un certain nombre de champs différents et prédisent le comportement de ces champs sur une zone donnée de l’espace. La complexité des mathématiques nécessite l’utilisation d’ordinateurs capables d’effectuer de nombreux calculs différents et d’en extrapoler des informations. L’interaction des champs électromagnétiques peut être représentée mathématiquement et visuellement afin que le comportement de ces champs puisse être facilement vu et compris.
Dans l’étude de la radio et des micro-ondes, il existe un certain nombre d’applications pratiques pour l’électromagnétisme informatique. Une meilleure compréhension de ce domaine a conduit à des progrès dans la communication et à la création d’antennes capables de transmettre et de recevoir des données de manière plus fiable. Le domaine de la technologie cellulaire, en particulier, a grandement bénéficié d’une connaissance plus approfondie de ce domaine ainsi que de la puissance accrue des ordinateurs pour calculer les interactions des champs électromagnétiques sur une plus grande surface.
Bien que le comportement d’un champ électromagnétique ne soit pas bien organisé, par souci de simplicité, les scientifiques en électromagnétisme computationnel modélisent souvent ces champs de manière symétrique. Pour de nombreuses applications, il est plus pratique de considérer ces champs comme des généralités pouvant être modélisées comme de simples objets bidimensionnels ou tridimensionnels, tels que des cercles ou des sphères. Il est possible de faire des modèles plus précis de champs électromagnétiques s’ils sont nécessaires pour diverses applications.