Elektromagnetische Felder

ISBN-13: 9783519230205 / Niemiecki / Miękka / 1985 / 184 str.

Gunter Lautz

Opis

Das vorliegende Hochschullehrbuch wendet sich an die Studierenden der Elektrotechnik und der Physik aus dem 3. oder einem hoheren Semester. Es gibt den Inhalt einer Vor. lesung wieder, wie sie fur das Studium der Elektrotechnik an der Technischen Universi tat Braunschweig im zweiten Studienjahr obligatorisch ist. Aber auch nach den Studien planen anderer Hochschulen gehort der behandelte Stoff zum Grundwissen des angehen den Diplomingenieurs der Elektrotechnik oder eines Dhlomphysikers. Als Voraussetzung sollte der Leser Kenntnisse der elektromagnetischen Erscheinungen aus einer Anfangervorlesung der Elektrotechnik oder der Experimentalphysik mitbrin gen und mit den wichtigsten Begriffen und Methoden der Analysis, der Vektoralgebra und der Theorie gewohnlicher Differentialgleichungen vertraut sein. In bewusst einfach gehaltenen und ausflihrlich beschriebenen Teilschritten wird der Stu dierende mit dem Begriffssystem der Maxwellschen Theorie und den ublichen Rechen methoden bekannt gemacht. Dabei steht der Feldbegriff im Vordergrund der Betrach tungen. Um die Einflihrung in die etwas abstraktere Denkweise einer Feldtheorie zu er leichtern und aufzulockern, sind den verschiedenen Abschnitten Beispiele beigegeben, die zugleich als ubung fur das Auffinden eines mathematischen Ansatzes fur ein konkre tes Problem und die physikalische Interpretation der zugehorigen mathematischen Lo sung dienen konnen

Spis treści

1. Feldtheorie in ruhender Materie.- 1.1. Allgemeine Grundlagen.- 1.1.1. Grundbegriffe des elektromagnetischen Feldes.- 1.1.2. Die Maxwellschen Gleichungen in integraler Form.- 1.1.3. Die Maxwellschen Gleichungen in differentieller Form.- 1.1.4. Randbedingungen an den Grenzflächen zweier verschiedener Medien.- 1.1.5. Materialgleichungen für homogene, isotrope Medien.- 1.1.6. Der Erhaltungssatz der elektrischen Ladung.- 1.1.7. Der Energieerhaltungssatz im elektromagnetischen Feld.- 1.1.8. Klassifikation der elektromagnetischen Felder.- 1.2. Elektrostatische Felder.- 1.2.1. Allgemeine Bemerkungen.- 1.2.2. Lösungen für elektrostatische Feldanordnungen mit Hilfe der integralen Maxwell-Gleichungen.- 1.2.2.1. Kugelsymmetrische Anordnungen und deren Superposition.- 1.2.2.2. Zylindersymmetrische Anordnungen und deren Superposition.- 1.2.3. Lösungen für elektrostatische Feldanordnungen mit Hilfe des Coulomb-Integrals.- 1.2.4. Lösungen für elektrostatische Feldanordnungen durch direkte Integration der Laplace- bzw. Poisson-Gleichung.- 1.2.4.1. Zweidimensionale Felder.- 1.2.4.1.1. Lösungen in kartesischen Koordinaten.- 1.2.4.1.2 Lösungen in ebenen Polarkoordinaten.- 1.2.4.2. Dreidimensionale Felder.- 1.2.4.2.1. Lösungen in kartesischen Koordinaten.- 1.2.4.2.2 Lösungen in Zylinderkoordinaten.- 1.2.4.2.3. Lösungen in Kugelkoordinaten bei axialer Symmetrie.- 1.2.5. Die Methode des elektrischen Bildes.- 1.2.6. Funktionentheoretische Behandlung zweidimensionaler Felder.- 1.2.7. Die elektrische Polarisation.- 1.3. Magnetostatische Felder.- 1.3.1. Allgemeine Grundlagen.- 1.3.2. Berechnung des magnetostatischen Feldes mit Hilfe des Coulomb-Integrals.- 1.3.3. Berechnung magnetostatischer Felder durch Integration der Laplace-Gleichung ?? = 0.- 1.3.4. Das Feld eines magnetischen Blattes.- 1.4. Stationäre Felder.- 1.4.1. Allgemeines.- 1.4.2. Analogie zur Elektrostatik bei „räumlichen“ Strömen.- 1.4.3. Das Durchflutungsgesetz.- 1.4.4. Bestimmung des Magnetfeldes über das Vektorpotential.- 1.4.5. Das Biot-Savartsche Gesetz.- 1.4.6. Das Magnetfeld einer Stromschleife in der Darstellung des Magnetfeldes eines magnetischen Blattes.- 1.4.7. Magnetische Feldenergie von stromdurchflossenen Leitern; Induktionskoeffizienten.- 1.4.8. Näherungsberechnung von Induktionskoeffizienten über den magnetischen Fluß.- 1.4.9. Energietransport längs Leitungen.- 1.5. Quasistationäre Felder.- 1.5.1. Allgemeine Grundlagen.- 1.5.2. Grundgleichungen der Theorie des Skin-Effektes und der Wirbelströme.- 1.5.3. Die Stromverdrängung (Skin-Effekt).- 1.5.3.1. Der Skin-Effekt in einem kreiszylindrischen Leiter.- 1.5.3.2. Der Skin-Effekt in einem Leiterband.- 1.5.4. Wirbelströme in einem Metallzylinder.- 1.6. Schnellveränderliche Felder.- 1.6.1. Allgemeine Grundlagen.- 1.6.2. Freie Ausbreitung von Wellen in homogenen und isotropen Nichtleitern (ebene Wellen).- 1.6.3. Die Hertzsche Dipollösung (Kugelwellen).- 1.6.4. Zur Symmetrie der Maxwell-Gleichungen in einem homogenen Dielektrikum.- 2. Zur Maxwellschen Theorie in bewegter Materie.- 2.1. Die Kraft des elektromagnetischen Feldes auf bewegte Ladungen.- 2.2. Das Induktionsgesetz fur bewegte Körper.- Weiterführendes Schrifttum (Auswahl).