Mejores publicaciones de Electromagnetismo de Baja Frecuencia


El área de modelado numérico del electromagnetismo de baja frecuencia (EMAG LF) todavía tiene una gama de bibliografías un poco limitada, si se compara, por ejemplo, con otras áreas de la física, como mecánica, térmica o dinámica de fluidos. Así, es importante destacar los libros más clásicos sobre el tema y que presentan de una forma clara y didáctica los fundamentos de esa área del conocimiento. Por lo tanto, este artículo apunta a presentar algunas de las referencias que se destacan en el área del electromagnetismo, que se pueden ver a continuación:

[1] Electromagnetic Modeling by Finite Element Methods – Bastos y Sadowski: Es un libro bastante didáctico, pero un poco complejo al mismo tiempo, pues enfoca cómo el Método de los Elementos Finitos 2-D puede ser utilizado para solucionar las ecuaciones de Maxwell, describiendo el comportamiento de dispositivos electromagnéticos, con énfasis en máquinas eléctricas. En este punto, presenta aspectos importantes como rango de movimiento, acoplamiento con circuitos eléctricos y modelado de la inclinación de las barras del rotor. Además de los fenómenos fundamentales de los dispositivos, se presentan como fuerzas magnéticas las pérdidas eléctricas, pérdidas magnéticas y no linealidades magnéticas.

[2] Magnetic Materials and 3D Finite Element Modeling – Bastos y Sadowski: Un libro que sirve como una introducción al MEF 2 y 3-D. Recomendado para los alumnos de graduación y posgrado que tengan interés en conocer tales fundamentos de bajas frecuencias. Se presenta un enfoque más profundo sobre los materiales magnéticos, principalmente las formas de modelado, considerando los modelos de histéresis escalar y vectorial.

Además, se puede verificar la teoría presentada a partir de ejemplos de códigos de programación.

[3] Electromagnetics and Calculation of Fields – Ida y Bastos: Este es un libro de naturaleza teórica dirigido a los alumnos de graduación y posgrado que tengan interés en aprender sobre la teoría de los elementos finitos 2 y 3-D aplicados al electromagnetismo en bajas frecuencias, con pocos aspectos sobre modelados de alta frecuencia. Se detallan las formulaciones magnetostáticas y magnetodinámicas 3-D utilizando el vector magnético potencial, así como ejemplos de códigos computacionales.

[4] The Finite Element Method for Electromagnetic Modeling – Meunier: Un libro bastante teórico y completo sobre el Método de los Elementos Finitos aplicado al Electromagnetismo en bajas frecuencias. El libro presenta formulaciones estáticas y dinámicas y la solución de las magnitudes escalares y vectoriales, utilizando diferentes tipos de interpolación (nodal, arista, cara o volumen). Además, también se presentan las técnicas de creación de mallas de elementos finitos, modelado numérico de materiales magnéticos y acoplamientos magneto-térmicos y magneto-mecánicos.

[5] The Finite Element Method in Electromagnetics – Jin: Un libro bastante difundido y recomendado para los que tienen interés en el área de EM. Va indicado tanto para estudiantes como para profesionales del área. Enfoca el tema del Método de los Elementos Finitos 2-D y 3-D aplicado al Electromagnetismo, con contenido importante sobre modelos en altas frecuencias.

[6] Numerical Techniques in Electromagnetics with MATLAB® – Sadiku: Este libro es bastante conocido en el área de técnicas numéricas en EM, pues presenta, aunque de una manera simplificada, una gama de métodos de modelado. Entre los principales enfoques se encuentran los métodos siguientes: Método de las Diferencias Finitas en el Dominio del Tiempo (FDTD), Método de los Elementos Finitos (FEM) y el Método Matriz de Línea de Transmisión. Es un libro dirigido al estudio de técnicas, con ejemplos prácticos en un lenguaje sencillo de programación como el de MatLab.

[7] Finite Elements for Electrical Engineers – Silvester y Ferrari: Este libro es un clásico en el área de EM. Enfica el FEM desde el punto de vista de los ingenieros electricistas y electrónicos. Sin duda, una excelente fuente de consulta para los profesionales del área de EM que desean entender el FEM con profundidad, aplicado tanto a las altas como a las bajas frecuencias.

[8] Computational Magnetics – Sykulski: Un libro que apunta a conciliar la teoría de EM con la práctica en el área de bajas frecuencias, principalmente en el diseño de máquinas eléctricas rotativas y transformadores. Su diferencia es que presenta otros métodos, como los elementos de contorno y redes de renuencia. Además de analizar la integración de los cálculos electromagnéticos con el cálculo estructural y el cáculo térmico (análisis multifísico).

REFERENCIAS:

[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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