روش دیگر محاسبه نیروها استخراج انرژی الکترومغناطیسی یا کوانرژی سیستم و محاسبه نیرو با مطالعه اثر یک جابجایی کوچک است. این به روش کار مجازی یا اصل جابجایی مجازی معروف است .
روش کار مجازی برای انرژی الکتریکی و انرژی مغناطیسی به طور جداگانه برای محاسبه کل نیروی الکتریکی یا مغناطیسی به شرح زیر استفاده می شود.
انرژی مغناطیسی، کوانرژی، نیرو و گشتاور
برای مواد مغناطیسی غیرخطی بدون پسماند، چگالی انرژی مغناطیسی و انرژی هم‌انرژی به ترتیب عبارتند از:
با دانستن هر یک از اینها، دیگری را می توان از طریق رابطه محاسبه کرد
در مورد مواد خطی، انرژی مغناطیسی و چگالی انرژی مشترک برابر است.
روش کار مجازی از این استفاده می‌کند که تحت شرایط شار مغناطیسی ثابت ( مراجعه 5 )، کل نیروی مغناطیسی روی یک سیستم به صورت محاسبه می‌شود.
اگر سیستم محدود به چرخش حول یک محور باشد، گشتاور به صورت محاسبه می شود
زاویه چرخش حول محور کجاست .تحت شرایط جریان های ثابت و مواد خطی ، کل نیرو و گشتاور را می توان به همان روش اما با علائم مخالف محاسبه کرد.
در شرایط جریان ثابت و مواد غیرخطی ، کل نیرو و گشتاور باید از انرژی هم انرژی مغناطیسی و با علائم مخالف محاسبه شود.
انرژی الکتریکی، کوانرژی، نیرو و گشتاور
برای مواد دی الکتریک غیرخطی بدون هیسترزیس، چگالی انرژی الکتریکی و کوانرژی به ترتیب،
با دانستن هر یک از اینها، دیگری را می توان از طریق رابطه محاسبه کرد
در مورد مواد خطی، چگالی انرژی الکتریکی و کوانرژی برابر است.
تحت شرایط بارهای ثابت ، کل نیروی الکتریکی و گشتاور روی یک سیستم به صورت محاسبه می شود
تحت شرایط پتانسیل ثابت و مواد خطی ، کل نیروی الکتریکی و گشتاور روی یک سیستم را می توان به صورت محاسبه کرد.
در شرایط پتانسیل ثابت و مواد غیرخطی ، کل نیروی الکتریکی و گشتاور روی یک سیستم باید از کوانرژی الکتریکی به صورت محاسبه شود.
 | روش کار مجازی را می توان با استفاده از ویژگی های مش تغییر شکل و تجزیه و تحلیل حساسیت در COMSOL Multiphysics به کار گرفت. هندسه تغییر شکل یافته و مش متحرک و تحلیل حساسیت را در کتابچه راهنمای مرجع مولتیفیزیک COMSOL ببینید . |
