Mathematical Foundations of Computational Electromagnetism (eBook)

eBook Download: PDF
2018 | 1. Auflage
IX, 458 Seiten
Springer-Verlag
978-3-319-70842-3 (ISBN)

Lese- und Medienproben

Mathematical Foundations of Computational Electromagnetism -  Franck Assous,  Patrick Ciarlet,  Simon Labrunie
Systemvoraussetzungen
139,90 inkl. MwSt
  • Download sofort lieferbar
  • Zahlungsarten anzeigen

This book presents an in-depth treatment of various mathematical aspects of electromagnetism and Maxwell's equations: from modeling issues to well-posedness results and the coupled models of plasma physics (Vlasov-Maxwell and Vlasov-Poisson systems) and magnetohydrodynamics (MHD). These equations and boundary conditions are discussed, including a brief review of absorbing boundary conditions. The focus then moves to well-posedness results. The relevant function spaces are introduced, with an emphasis on boundary and topological conditions. General variational frameworks are defined for static and quasi-static problems, time-harmonic problems (including fixed frequency or Helmholtz-like problems and unknown frequency or eigenvalue problems), and time-dependent problems, with or without constraints. They are then applied to prove the well-posedness of Maxwell's equations and their simplified models, in the various settings described above. The book is completed with a discussion of dimensionally reduced models in prismatic and axisymmetric geometries, and a survey of existence and uniqueness results for the Vlasov-Poisson, Vlasov-Maxwell and MHD equations.

The book addresses mainly researchers in applied mathematics who work on Maxwell's equations. However, it can be used for master or doctorate-level courses on mathematical electromagnetism as it requires only a bachelor-level knowledge of analysis.

Foreword.- Physical framework and models.- Electromagnetic fields and Maxwell’s equations.- Stationary equations.- Coupling with other models.- Approximate models.- Elements of mathematical classifications.- Boundary conditions and radiation conditions.- Energy matters.- Bibliographical notes.- Basic applied functional analysis.- Function spaces for scalar fields.- Vector fields: standard function spaces.- Practical function spaces in the (t, x) variable.- Complements of applied functional analysis.- Vector fields: tangential trace revisited.- Scalar and vector potentials: the analyst’s and topologist’s points of view.- Extraction of scalar potentials and consequences.- Extraction of vector potentials.- Extraction of vector potentials – Vanishing normal trace.- Extraction of vector potentials – Complements.- Helmholtz decompositions.- Abstract mathematical framework.- Basic Results.- Static problems.- Time-dependent problems.- Time-dependent problems: improved regularity results.- Time-harmonic problems.- Summing up.- Analyses of exact problems: first-order models.- Energy matters: uniqueness of the fields.- Well-posedness.- Analyses of approximate models.- Electrostatic problem.- Magnetostatic problem.- Further comments around static problems.- Other approximate models.- Analyses of exact problems: second-order models.- First-order to second-order equations.- Well-posedness of the second-order Maxwell equations.- Second-order to first-order equations.- Other variational formulations.- Compact imbeddings.- Improved regularity for augmented and mixed augmented formulations.- Analyses of time-harmonic problems.- Compact imbeddings: complements.- Free vibrations in a domain encased in a cavity.- Sustained vibrations.- Interface problem between a dielectric and a Lorentz material.- Comments.- Dimensionally reduced models: derivation and analyses.- Two-and-a-half dimensional (2  1/2 2D) models.- Two-dimensional (2D) models.- Some results of functional analysis.- Existence and uniqueness results (2D problems).- Analyses of coupled models.- The Vlasov–Maxwell and Vlasov–Poisson systems.- Magnetohydrodynamics.- References.- Index of function spaces.- Basic Spaces.- Electromagnetic spaces.- Dimension reduction and weighted spaces.- Spaces measuring time regularity.- List of Figures.- Index.

Erscheint lt. Verlag 9.6.2018
Reihe/Serie Applied Mathematical Sciences
Zusatzinfo IX, 458 p. 7 illus.
Verlagsort Cham
Sprache englisch
Themenwelt Mathematik / Informatik Mathematik
Naturwissenschaften Physik / Astronomie
Technik Bauwesen
Schlagworte electromagnetic Darwin model • electrostatic problem • Helmholtz decomposition • linear Vlasov equation • Magnetohydrodynamics • magnetostatic field problem • magnetostatics • Maxwell Equations • time harmonic electromagnetic fields • Vlasov Maxwell equation • Vlasov Maxwell model • Vlasov Maxwell system • Vlasov Poisson equation • Vlasov Poisson systems
ISBN-10 3-319-70842-2 / 3319708422
ISBN-13 978-3-319-70842-3 / 9783319708423
Haben Sie eine Frage zum Produkt?
Wie bewerten Sie den Artikel?
Bitte geben Sie Ihre Bewertung ein:
Bitte geben Sie Daten ein:
PDFPDF (Wasserzeichen)
Größe: 5,9 MB

DRM: Digitales Wasserzeichen
Dieses eBook enthält ein digitales Wasser­zeichen und ist damit für Sie persona­lisiert. Bei einer missbräuch­lichen Weiter­gabe des eBooks an Dritte ist eine Rück­ver­folgung an die Quelle möglich.

Dateiformat: PDF (Portable Document Format)
Mit einem festen Seiten­layout eignet sich die PDF besonders für Fach­bücher mit Spalten, Tabellen und Abbild­ungen. Eine PDF kann auf fast allen Geräten ange­zeigt werden, ist aber für kleine Displays (Smart­phone, eReader) nur einge­schränkt geeignet.

Systemvoraussetzungen:
PC/Mac: Mit einem PC oder Mac können Sie dieses eBook lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. den Adobe Reader oder Adobe Digital Editions.
eReader: Dieses eBook kann mit (fast) allen eBook-Readern gelesen werden. Mit dem amazon-Kindle ist es aber nicht kompatibel.
Smartphone/Tablet: Egal ob Apple oder Android, dieses eBook können Sie lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. die kostenlose Adobe Digital Editions-App.

Buying eBooks from abroad
For tax law reasons we can sell eBooks just within Germany and Switzerland. Regrettably we cannot fulfill eBook-orders from other countries.

Mehr entdecken
aus dem Bereich
Ein Übungsbuch für Fachhochschulen

von Michael Knorrenschild

eBook Download (2023)
Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG
16,99