Theoretische Physik: Elektrodynamik

ISBN-13: 9783662462942 / Niemiecki / Miękka / 2015 / 406 str.

Eckhard Rebhan

Opis

Dieses bekannte Lehrbuch stellt zunachst die fur die Elektrodynamik benotigten mathematischen Grundlagen bereit, um die Vermischung mathematischer Schwierigkeiten mit Problemen physikalischer Natur zu vermeiden. Es folgt eine sorgfaltige Einfuhrung in die physikalischen Grundgesetze der Elektrodynamik bis hin zu den vollen Maxwell-Gleichungen. In den weiteren Kapiteln werden, allmahlich vom Leichteren zum Schwereren fortschreitend, unter anderem die Konsequenzen der Maxwell-Gleichungen aufgezeigt und die Theorie elektromagnetischer Wellen behandelt. Das Buch ist auf die Bedurfnisse von Studierenden angepasst aber auch daruber hinaus als Nachschlagewerk geeignet. In dieser Auflage wurde die Anzahl der Aufgaben mit Losungen erhoht."

Spis treści

Anmerkungen zur Theoretischen Physik.- 1 Einleitung zur Elektrodynamik.- 2 Mathematische Vorbereitung.- 2.1 Physikalische Felder, Feldlinien und Flussröhren.- 2.2 Grundlagen aus der Vektoranalysis.- 2.3 Integralsätze.- 2.4 Darstellung wirbelfreier und quellenfreier Felder.- 2.5 Delta-Funktion.- 2.6 Lösungen der Poisson-Gleichung.- 2.7 Mittelwertsatz der Potenzialtheorie.- 2.8 Fundamentalsatz der Vektoranalysis.- 3 Maxwell-Gleichungen.- 3.1 Ladungen, Kräfte und statische elektrische Felder.- 3.2 Ströme, Kräfte und statische Magnetfelder.- 3.3 Maxwell-Gleichungen für zeitabhängige Felder.- 3.4 Zum Problem der magnetischen Ladung.- 4 Elektrostatik.- 4.1 Energie eines Systems von Ladungen und Feldenergie.- 4.2 Feldberechnung bei gegebener Ladungsverteilung.- 4.3 Kraft, Drehmoment und Wechselwirkungsenergie.- 4.4 Feldlinienstruktur elektrostatischer Felder.- 4.5 Elektrische Leiter in der Elektrostatik.- 4.6 Elektrostatische Randwertprobleme.- 4.7 Lösungsmethoden bei Randwertproblemen.- 4.8 Elektrostatische Felder in dielektrischer Materie.- 5 Magnetostatik.- 5.1 Darstellung des Magnetfelds.- 5.2 Fernfeld einer lokalisierten Stromverteilung.- 5.3 Drehimpuls, Kraft, Drehmoment und Feldenergie.- 5.4 Feldlinienstruktur magnetostatischer Felder.- 5.5 Induktionskoeffizienten eines Systems von Strömen.- 5.6 Wechselwirkungsenergie und Kräfte.- 5.7 Supraleiter.- 5.8 Magnetfeld in Materie.- 6 Stromkreise mit stationären und zeitlich veränderten Strömen.- 6.1 Stationäre Ströme.- 6.2 Langsam veränderliche Ströme.- 6.3 Skin-Effekt.- 7 Theorie zeitlich schnell veränderlicher elektromagnetischer Felder.- 7.1 Potenziale der Felder E und B.- 7.2 Wellengleichung und Lösung des Anfangswertproblems.- 7.3 Retardierte Potenziale.- 7.4 Elektromagentisches Feld einer bewegten Punktladung.- 7.5 Bemerkung zur Feldlinienstruktur.- 7.6 Elektromagnetische Wellen.- 7.7 TE- und TM-Wellen.- 7.8 Zeitabhängige elektromagnetische Felder in Materie.- 7.9 Energiesatz der Elektrodynamik.- 7.10 Feldimpuls und Strahlungsdruck.- Sachregister.- Symbolverzeichnis.

O autorze

Prof. Dr. Eckhard Rebhan hat von 1977 bis 2003 an der Heinrich-Heine-Universität in Düsseldorf Theoretische Physik gelehrt.

Blurb

Von der ursprünglich in zwei umfangreichen Bänden erschienenen Theoretischen Physik von Eckhard Rebhan wird hiermit nach der Mechanik auch die Elektrodynamik als dünnerer Einzelband vorgelegt. Um die beim Lernen oft hinderliche Vermischung mathematischer Schwierigkeiten mit Problemen physikalischer Natur zu vermeiden, werden zunächst die in der Elektrodynamik benötigten Grundlagen der Vektoranalysis bereitgestellt. Sodann folgt eine sorgfältige Einführung in die physikalischen Grundgesetze der Elektrodynamik, wobei gleich im ersten physikalischen Kapitel in einem Anlauf bis zu den vollen Maxwell­-Gleichungen durchgedrungen wird. Gründlich wird analysiert, was auf Empirie beruht, was logisch deduzierbar ist und welche Rolle grundlegende Definitionen spielen.

Der Hauptteil des Buches besteht darin, die Konsequenzen der Maxwell-­Gleichungen aufzuzeigen. Allmählich vom Leichteren zum Schwereren fortschreitend werden erst statische Probleme in der Elektro­- und Magnetostatik behandelt, dann werden Stromkreise mit langsam veränderlichen Strömen untersucht. Den krönenden Abschluss bildet die Theorie elektromagnetischer Wellen. Bei den Anwendungen ist die Stoffauswahl modernen Gesichtspunkten angepasst. Das Buch ging aus Vorlesungen über Theoretische Physik hervor, die der Autor an der Heinrich­-Heine-­Universität in Düsseldorf gehalten hat, und wurde in zahlreichen Wiederholungen den Bedürfnissen der Studenten angepasst.

Es ist so konzipiert, dass es auch nach dem Studium als Nachschlagewerk oder zur Auffrischung geeignet ist. Alle Probleme werden sehr gründlich und so ausführlich untersucht, dass jeder Schritt im Einzelnen nachvollziehbar ist. Auf Motivation und gute Verständlichkeit wird größter Wert gelegt. Anhand vieler Beispiele und Aufgaben - zum großen Teil mit Lösungen, deren Umfang in dieser Auflage noch erweitert wurde - wird der erarbeitete Stoff vertieft und eingeübt. Entwicklungen, die zwar wichtig sind, aber für den ersten Anlauf verzichtbar erscheinen, werden in Exkursen verfolgt.

Stimmen zu Rebhan, Theoretische Physik: Mechanik

"Das beste Buch zur Theoretischen Physik! Man kann es neben der Vorlesung verwenden, es ist allerdings auch ideal für das Selbststudium geeignet." Ein Kunde von amazon.de.