Melhores Publicações de Eletromagnetismo Baixa Frequência


A área de modelagem numérica do eletromagnetismo baixa frequência (EMAG LF) ainda possui uma gama de bibliografias um pouco limitada, se comparada, por exemplo, com outras áreas da física, como mecânica, térmica ou fluidodinâmica. Desse modo, torna-se importante destacar os livros mais clássicos sobre o tema e que apresentam de forma clara e didática os fundamentos dessa área do conhecimento. Portanto, este post visa apresentar algumas das referências que se destacam na área do eletromagnetismo, confira-as abaixo:

[1] Electromagnetic Modeling by Finite Element Methods – Bastos e Sadowski: É um livro bastante didático, mas um pouco complexo ao mesmo tempo, pois versa sobre como o Método dos Elementos Finitos 2-D pode ser utilizado para solucionar as equações de Maxwell, descrevendo o comportamento de dispositivos eletromagnéticos, com ênfase em máquinas elétricas. Neste ponto, apresenta aspectos importantes como banda de movimento, acoplamento com circuitos elétricos e modelagem da inclinação das barras do rotor. Além de fenômenos fundamentais dos dispositivos são apresentados, como forças magnéticas, perdas elétricas, perdas magnéticas e não-linearidades magnéticas.

[2] Magnetic Materials and 3D Finite Element Modeling – Bastos e Sadowski: Livro que serve como uma introdução ao MEF 2 e 3-D. Recomendado para alunos de graduação e pós-graduação que possuam interesse em conhecer tais fundamentos em baixas-frequências. Uma abordagem mais aprofundada sobre materiais magnéticos é apresentada, principalmente as formas de modelagem considerando-se os modelos de histerese escalar e vetorial.

Ademais, a teoria apresentada pode ser verificada a partir de exemplo de códigos de programação.

[3] Electromagnetics and Calculation of Fields – Ida e Bastos: Este é um livro de cunho teórico voltado para alunos de graduação e pós-graduação que possuam interesse em aprender sobre a teoria de elementos finitos 2 e 3-D aplicados eletromagnetismo em baixas frequências, com poucos aspectos sobre modelagens em alta frequência. As formulações magnetostáticas e magnetodinâmicas 3-D utilizando o potencial vetor magnético são detalhadas, bem como exemplos de códigos computacionais.

[4] The Finite Element Method for Electromagnetic Modeling – Meunier: Livro bastante teórico e completo sobre o Método dos Elementos Finitos, aplicado ao Eletromagnetismo em baixas frequências. Nele são apresentadas formulações estáticas e dinâmicas e solução das grandezas escalares e vetoriais, utilizando diferentes tipos de interpolação (nodal, aresta, face ou volume). Além disso, técnicas de criação de malha de elementos finitos, modelagem numérica de materiais magnéticos e acoplamentos magneto-térmicos e magneto-mecânicos também são apresentados.

[5] The Finite Element Method in Electromagnetics – Jin: Livro bastante difundido e recomendado para quem tem interesse na área de EM. Indicado tanto para estudantes quanto para profissionais da área. Aborda o tema do Método dos Elementos Finitos 2-D e 3-D aplicado ao Eletromagnetismo, com conteúdo importante sobre modelagens em altas frequências.

[6] Numerical Techniques in Electromagnetics with MATLAB® – Sadiku: Este livro é bastante conhecido na área de técnicas numéricas em EM, pois apresenta, mesmo que simplificados, uma gama de métodos de modelagem. Dentre as principais abordagens realizadas estão os métodos: Método das Diferenças Finitas no Domínio do Tempo (FDTD), Método dos Elementos Finitos (FEM) e o Método Matriz de Linha de Transmissão. É um livro voltado para estudo de técnicas com exemplos práticos em linguagens simples de programação como a do MatLab.

[7] Finite Elements for Electrical Engineers – Silvester e Ferrari: Este livro é um clássico na área de EM. Ele aborda o FEM do ponto de vista de engenheiros eletricistas e eletrônicos. Sem dúvida, uma excelente referência para profissionais da área de EM que desejam entender o FEM com profundidade, aplicado tanto para altas quanto para baixas frequências.

[8] Computational Magnetics – Sykulski: Um livro que visa conciliar a teoria de EM com a prática na área de baixas frequências, principalmente no projeto de máquinas elétricas rotativas e transformadores. O diferencial dele é que apresenta outros métodos, como elementos de contorno e redes de relutâncias. Além de analisar a integração dos cálculos eletromagnéticos com estrutural e térmico (análise multi-física).

REFERÊNCIAS:

[1] J. P. A. Bastos and N. Sadowski, Electromagnetic Modeling by Finite Element Methods. CRC Press, 2003.

[2] J. P. A. Bastos and N. Sadowski, Magnetic Materials and 3D Finite Element Modeling. CRC Press, 2014.

[3] N. Ida and J. P. A. Bastos, Electromagnetics and Calculation of Fields. Springer, 1997.

[4] G. Meunier, The Finite Element Method for Electromagnetic Modeling. Wiley, 2008.

[5] J.-M. Jin, The Finite Element Method in Electromagnetics. Wiley, 2002.

[6] M. N. O. Sadiku, Numerical Techniques in Electromagnetics with MATLAB®. CRC Press, 2009.

[7] P. P. Silvester and R. L. Ferrari, Finite Elements for Electrical Engineers. Cambridge University Press, 1996.

[8] J. Sykulski, Computational Magnetics. Springer, 1995.


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