麦克斯韦方程组数值求解工具箱 - MATLAB电磁场仿真实现

资 源 简 介

本MATLAB工具箱提供简洁的麦克斯韦方程组数值解法，支持一维、二维及简单三维电磁场的静态与时变仿真，具备可视化功能，适用于电磁学教学和小规模研究项目。

详 情 说 明

麦克斯韦方程组MATLAB求解工具箱

项目介绍

本项目是一个简洁实用的麦克斯韦方程组数值求解与可视化工具箱，提供一维、二维及简单三维场景下的电磁场仿真功能。工具箱采用有限差分法(FDM)和时域有限差分法(FDTD)等数值方法，支持静态场和时变场的仿真分析，内置矢量场可视化技术，便于电磁学教学与基础研究使用。

功能特性

• 多维度仿真：支持一维、二维及简单三维电磁场仿真
• 多场景分析：提供静态场和时变场的完整解决方案
• 灵活的参数设置：可自定义仿真区域网格、材料属性、激励源等参数
• 丰富的可视化输出：提供等高线图、矢量场图、动态演化图等多种可视化方式
• 物理量分析：支持能流密度、能量分布等关键物理量的计算与统计

使用方法

输入参数设置

1. 仿真区域网格设置：定义网格尺寸和边界条件
2. 电磁参数设置：配置介电常数、磁导率、电导率等材料属性
3. 激励源设置：指定时谐源、脉冲源的位置与波形参数

输出结果

1. 数值解数据：电场强度E、磁感应强度B的矩阵数据
2. 可视化图像：场分布的等高线图、矢量场图、动态演化图
3. 分析结果：能流密度、能量分布等关键物理量的统计结果

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 支持MATLAB图形处理工具箱

文件说明

主程序文件实现了电磁场仿真的核心流程控制，包括初始化仿真环境、设置计算参数、执行有限差分计算、处理边界条件、管理时变场迭代进程、调用可视化模块以及生成最终的结果分析与报告。该文件作为整个工具箱的入口点，协调各功能模块完成从问题定义到结果展示的完整仿真流程。