Einführung in die Elektrodynamik und die spezielle Relativitätstheorie:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2004
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| adam_text | BERICHTE AUS DER PHYSIK PETER RYDER EINFUEHRUNG IN DIE ELEKTRODYNAMIK UND
DIE SPEZIELLE RELATIVITAETSTHEORIE SHAKER VERLAG AACHEN 2004 INHALTS
VERZEICHNIS VORWORT I I ELEKTRODYNAMIK 1 1 EINLEITUNG 3 2 ELEKTROSTATIK
7 2.1 EXPERIMENTELLE VERFAHREN 7 2.2 DAS GESETZ VON COULOMB 9 2.3 DAS
ELEKTRISCHE FELD 12 2.4 ARBEIT UND POTENTIAL 13 2.5 WIRBELFREIHEIT UND
QUELLENSTAERKE DES E-FELDES 15 2.6 BEISPIELE 19 2.6.1 GLEICHGEWICHT 19
2.6.2 DER FARADAYSCHE KAEFIG 19 2.6.3 LINIENLADUNG 21 2.6.4
FLAECHENLADUNGEN: DER KONDENSATOR 22 2.6.5 KUGELSYMMETRISCHE
LADUNGSVERTEILUNG 24 2.6.6 LEITENDE KUGEL IM E-FELD 24 2.6.7 DER
ELEKTRISCHE DIPOL 26 2.6.8 BILDLADUNGEN 30 2.7 ELEKTROSTATISCHE
GENERATOREN 31 2.7.1 INFLUENZMASCHINE 31 2.7.2 BANDGENERATOR 33 2.8
ELEKTRISCHE MULTIPOLE 34 2.8.1 DEFINITIONEN VON MULTIPOLEN 34 2.8.2
MULTIPOLENTWICKLUNG 36 III IV INHALTSVERZEICHNIS 2.9 DIELEKTRIKA 38
2.9.1 POLARISATION 38 2.9.2 SUSZEPTIBILITAET UND DIELEKTRIZITAETSZAHL 40
2.9.3 FREIE UND GEBUNDENE LADUNGEN - DAS D-FELD 42 2.9.4 ANISOTROPIE 43
2.9.5 FERRO-, PYRO- UND PIEZOELEKTRIZITAET 43 2.9.6 E-FELDER IN
DIELEKTRIKA: ALLGEMEIN 44 2.10 DIE ENERGIE DES ELEKTRISCHEN FELDES 45
2.11 ANTWORTEN ZU DEN FRAGEN 46 3 ELEKTRISCHE LEITUNG 51 3.1 STROM UND
STROMDICHTE 51 3.2 LEITUNGSMECHANISMEN 52 3.2.1 ELEKTRISCHE LEITUNG IN
METALLEN 52 3.2.2 ELEKTRISCHE LEITUNG IN HALBLEITERN 58 3.2.3
ELEKTRISCHE LEITUNG IN WAESSRIGEN LOESUNGEN (ELEKTROLYTEN) . . 63 3.2.4
ELEKTRISCHE LEITUNG IN GASEN 67 3.2.5 TECHNISCHE ANWENDUNGEN 71 3.3
EINFACHE SCHALTKREISE UND NETZWERKE 72 3.3.1 REIHEN- UND
PARALLELSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN UND KON- DENSATOREN 72 3.3.2 LADUNG
UND ENTLADUNG VON KONDENSATOREN 74 3.3.3 INNERER WIDERSTAND 75 3.3.4
NETZWERKE: DIE KIRCHHOFFSCHEN GESETZE 77 3.4 ANTWORTEN ZU DEN FRAGEN 79
4 BEWEGTE LADUNGEN UND MAGNETFELDER 81 4.1 EINLEITUNG 81 4.2
GRUNDEIGENSCHAFTEN DES MAGNETISCHEN FELDES 83 4.2.1 DIE LORENTZ-KRAFT 83
4.2.2 DAS B-FELD BEWEGTER LADUNGEN 84 4.2.3 MAGNETFELDER ELEKTRISCHER
STROEME 85 4.3 ANWENDUNGEN 89 4.3.1 KRAFT ZWISCHEN STROMFUEHRENDEN LEITERN
. 89 4.3.2 DER HALL-EFFEKT 90 4.3.3 MAGNETISCHES DIPOLMOMENT EINER
STROMSCHLEIFE 91 4.3.4 MAGNETFELD EINES TOROIDS 93 4.3.5 SPEZIELLE
STROMKREISE UND SPULEN 94 4.4 DAS VEKTORPOTENTIAL DES MAGNETFELDES 97
4.5 ANTWORTEN ZU DEN FRAGEN 100 INHALTSVERZEICHNIS V 5 MAGNETISCHE
EIGENSCHAFTEN DER MATERIE 103 5.1 MAGNETISIERUNG 103 5.1.1 VERGLEICH
ZWISCHEN ELEKTRISCHER POLARISATION UND MAGNETISIE- RUNG 103 5.1.2
MAGNETISCHE SUSZEPTIBILITAET, PERMEABILITAET, DAS H-FELD .... 105 5.1.3
MAGNETFELDER IN MATERIE: ALLGEMEIN 106 5.2 KLASSIFIZIERUNG MAGNETISCHER
STOFFE 107 5.2.1 PARAMAGNETISMUS 107 5.2.2 DIAMAGNETISMUS 109 5.2.3
MESSUNG DER PARA-BZW. DIAMAGNETISCHEN SUSZEPTIBILITAET ... 112 5.2.4
MAGNETISCHE ORDNUNG: FERRO- ANTIFERRO- UND FERRIMAGNETISMUS 114 5.3
ANTWORTEN ZU DEN FRAGEN 120 6 ZEITLICH VERAENDERLICHE MAGNETFELDER 121
6.1 INDUKTION 121 6.1.1 DAS FELD EINES BEWEGTEN MAGNETISCHEN DIPOLS 121
6.1.2 DAS INDUKTIONSGESETZ 124 6.1.3 BEISPIELE FUER INDUKTIONSVORGAENGE
125 6.1.4 GEGENINDUKTIVITAET 132 6.2 WECHSELSTROMNETZWERKE 135 6.2.1
WIRKUNG EINER PERIODISCHEN SPANNUNG AUF R, C UND L .... 135 6.2.2 DIE
LEISTUNG 137 6.2.3 DIE VERWENDUNG KOMPLEXER ZAHLEN 138 6.3 VIERPOLE 142
6.4 WELLENLEITER 143 6.5 ANTWORTEN ZU DEN FRAGEN 146 7
ELEKTROMAGNETISCHE STRAHLUNG 149 7.1 MAXWELLS THEORIE DER ELEKTRODYNAMIK
149 7.1.1 DIE MAXWELL-GLEICHUNGEN 149 7.1.2 DIE ELEKTRODYNAMISCHEN
POTENTIALE 152 7.2 HARMONISCHE WELLEN IM VAKUUM 154 7.2.1 DIE E-UND
B-FELDER 154 7.2.2 TRANSPORT VON ENERGIE 155 7.2.3 TRANSPORT VON IMPULS
157 7.3 ELEKTROMAGNETISCHE STRAHLUNG IN MATERIE 158 7.3.1
GRENZBEDINGUNGEN FUER ELEKTROMAGNETISCHE FELDER 158 7.3.2 TRANSPARENTE,
ISOTROPE DIELEKTRIKA 160 7.3.3 METALLE 164 7.3.4 SCHWINGENDER DIPOL 167
VI INHALTSVERZEICHNIS 7.4 ANTWORTEN ZU DEN FRAGEN 170 II SPEZIELLE
RELATIVITAETSTHEORIE 173 8 DIE RELATIVISTISCHE KINETIK 175 8.1 DIE
LICHTGESCHWINDIGKEIT 175 8.2 DIE RELATIVISTISCHEN
TRANSFORMATIONSGLEICHUNGEN 179 8.2.1 DIE LORENTZ-TRANSFORMATION 179
8.2.2 TRANSFORMATION DER GESCHWINDIGKEIT 183 8.2.3 TRANSFORMATION DER
BESCHLEUNIGUNG 184 8.2.4 DIE LICHTGESCHWINDIGKEIT ALS
GRENZGESCHWINDIGKEIT 184 8.2.5 GRAFISCHE DARSTELLUNG:
MINKOWSKI-DIAGRAMME 185 8.3 ANWENDUNGEN DER TRANSFORMATIONSGLEICHUNGEN
187 8.3.1 DIE ZEITDILATATION 187 8.3.2 DIE LAENGENKONTRAKTION 189 8.3.3
DAS PROBLEM DER ZEITLICHEN REIHENFOLGE: KAUSALITAET 190 8.3.4 DAS
ZWILLINGSPARADOXON 192 8.3.5 OPTIK BEWEGTER KOERPER 194 8.4 ANTWORTEN ZU
DEN FRAGEN 197 9 DIE RELATIVISTISCHE DYNAMIK 199 9.1 DIE RELATIVISTISCHE
MASSE 199 9.2 ENERGIE UND MASSE 201 9.3 ANWENDUNGEN 204 9.3.1
BESCHLEUNIGUNG GELADENER TEILCHEN 204 9.3.2 ZUSAMMENSTOSS BESCHLEUNIGTER
TEILCHEN 20F 9.3.3 DAS PHOTON UND DER DOPPLER-EFFEKT 20 / 9.4
TRANSFORMATION DER DYNAMISCHEN GROESSEN 20^ 9.4.1 TRANSFORMATION VON
IMPULS UND MASSE (ENERGIE) 20 9.4.2 TRANSFORMATION DER KRAFT 20 9.5
TRANSFORMATION DER THERMODYNAMISCHEN GROESSEN 211 9.6 ANTWORTEN ZU DEN
FRAGEN 7.Y. 10 TRANSFORMATION DER EM-GROESSEN 21! 10.1 VORBEMERKUNGEN 21!
10.2 TRANSFORMATION DER FELDER 21I 10.3 TRANSFORMATION DER STROM-UND
LADUNGSDICHTEN 21 10.4 ANWENDUNGSBEISPIELE 22: 10.4.1 DIE LORENTZ-KRAFT
22 INHALTSVERZEICHNIS VII 10.4.2 LINIENLADUNG 223 10.4.3 STROMFUEHRENDER
LEITER 223 10.4.4 DIE FELDER EINER BEWEGTEN PUNKTLADUNG 226 10.4.5 KRAFT
ZWISCHEN BEWEGTEN LADUNGEN 228 10.5 DAS VIERDIMENSIONALE
RAUM-ZEIT-KONTINUUM 228 10.6 ANTWORTEN ZU DEN FRAGEN 231 A
FORMELZUSAMMENSTELLUNG ELEKTRODYNAMIK 233 A. 1 VERWENDETE SYMBOLE 233
A.2 FORMELLISTE 235 B MASSEINHEITEN DER ELEKTRODYNAMIK 239 C
THERMODYNAMIK DER MAGNETISIERUNG 241 INDEX 247 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 257
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