Elektromagnetische Simulationen verwenden ungefähre Berechnungen der Maxwell-Gleichungen und des Faradayschen Gesetzes und sind Modelle der Elektromagnetik und ihrer Auswirkungen auf die Umgebung und physikalische Strukturen um sie herum. Eine elektromagnetische Simulation kann verwendet werden, um eine Satellitenantenne für maximale Kanäle und Klarheit in die richtige Richtung auszurichten und ihre Leistung zu beurteilen oder die Wellenausbreitung außerhalb des freien Raums zu bestimmen. Diese Simulationen können beim effizienten Design von Computerchips helfen und zeigen, wie die Leistung in der Hauptelektronik verbessert werden kann, indem die Inkompatibilitäten von Komponenten darin lokalisiert werden. Elektromagnetische Strahlung, die aufgenommen und gestreut und dann von kleinen Partikeln absorbiert wird, wird in Simulationen für wissenschaftliche Projekte in den Labors der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) für deren Teilchenbeschleunigerprojekte verwendet. Elektromagnetische Simulationsprogramme werden auch als Werkzeuge in Physiklabors an Hochschulen verwendet, um effektiver zu unterrichten, da die Schüler praktische Erfahrungen mit der Lösung von Problemen mit ihnen sammeln.
Das Lösen der Maxwell-Gleichungen an jedem Punkt in einem orthogonalen oder nicht-orthogonalen Gitter ist einer der Wege, Gitter zu verwenden, um den Raum zu diskretisieren, indem eine topologische Vermessung des Raums erstellt wird. Das Lösen dieser Gleichungen in einer elektromagnetischen Simulation offenbart oft Probleme in Bezug auf den Computerspeicher und die Leistung, wie sie normalerweise nur auf Supercomputern durch Zeitschritte für jeden Zeitpunkt über einen ganzen Bereich, durch Lösen der Maxwell-Gleichungen während des Vorgangs oder durch Split-Stepping mit Zeititerationen und schnelle Fourier-Transformationen. In der Strömungsmechanik kann die Randmethode oder „Methode der Momente“ (MoM) angewendet werden, um technische Probleme, Akustik und Elektromagnetik zu lösen. Dies konzentriert die Berechnungen nur auf die Randbereiche eines Raums und nicht auf die Volumenwerte zu jedem Zeitschritt des gesamten Raums.
Eine Küchenmikrowelle ist analog zu einem sogenannten Faradayschen Käfig, der veranschaulicht, wie ein elektromagnetisches Simulationsmodell für den elektromagnetischen Schutz nützlich sein könnte. Elektrische Ströme können durch Metallwände oder ähnliche Abschirmvorrichtungen blockiert werden, während magnetische Ströme lediglich um das Hindernis herum bewegt werden können. Im Faradayschen Käfig wird, wenn die Wände des Käfigs geerdet sind, der Weg eines elektrischen Stroms durch Elektronen gestört, die als elektrische Ladungsträger in einem Maschenmuster wirken und das Feld kompensieren; dies führt dazu, dass der elektrische strom abgebaut wird. So wie das Gitter an der Vorderseite einer Mikrowellentür Mikrowellen daran hindert, aus dem Gerät zu entweichen, weil Mikrowellen größer sind als die winzigen Löcher im Gitter, kann eine elektromagnetische Gittersimulation eine gute Schutzabschirmung gegen elektrische Ströme bieten.
Eine elektromagnetische Simulationsmethode, die Maxwell-Gleichungen löst, indem sie einen Moment lang ein elektrisches Feld durchläuft und dann für den nächsten Moment ein Magnetfeld durchläuft und sich immer wieder abwechselt, ist als Finite-Differenz-Zeitbereichsmethode (FDTD) bekannt für Simulationen erstellen. EM-Wellen-Wechselwirkung mit Materialstrukturen Ingenieurprobleme wurden mit dieser Methode seit etwa 1990 mehr als jede andere in den USA gelöst .
Die Wellenmodellierung für die elektromagnetische Simulation und Analyse von Schaltungen kann unter Verwendung des dreidimensionalen (3-D) Vollwellenmodellierungsverfahrens mit partieller Ersatzschaltung (PEEC) durchgeführt werden. Integrale Gleichungen werden als Kirchhoffs Spannungsgesetz interpretiert und unter Verwendung von PEEC auf eine PEEC-Zelle angewendet, die die 3D-Geometrienlösung einer vollständigen Schaltung liefert, wodurch zusätzliche Schaltungen auf das Gleichstromdesign huckepack getragen werden können. Der Einsatz solcher Modelle in der elektromagnetischen Simulation spart Zeit und Kosten bei der Herstellung integrierter Schaltkreise.
Die Fakultäten für Physik an Hochschulen beginnen, Videospiele zu verwenden, die entwickelt wurden, um Schülern über elektromagnetische Simulation Unterricht zu geben, um den Schülern die Phänomene physikalischer Darstellungen visuell darzustellen. Dies kann den Schülern helfen, Konzepte besser zu verstehen und ihrem Gehirn Erfahrungen zu ermöglichen, die ihnen Schwächen in ihrem eigenen Verständnis und die Schritte zu ihrer Stärkung offenbaren. Sowohl Studenten als auch Dozenten haben festgestellt, dass sowohl ein schnelleres als auch ein tieferes Lernen anhand von realen Beispielen zur Lösung physikalischer Konzepte mit elektromagnetischer Simulationssoftware ermöglicht werden kann.