Verfügbarkeit: Elektromagnetische Felder

Elektromagnetische Felder: Theorie und Anwendung ; mit 7 Tabellen

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Henke, Heino (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Berlin [u.a.] Springer 2007
Ausgabe:	3., erw. Aufl.
Schriftenreihe:	Springer-Lehrbuch
Schlagworte:	Elektromagnetisches Feld Elektrodynamik Lehrbuch
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XV, 477 S. Ill., graph. Darst.
ISBN:	9783540710042 3540710043

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adam_text	HEINO HENKE ELEKTROMAGNETISCHE FELDER THEORIE UND ANWENDUNG 3., ERWEITERTE AUFLAGE MIT 212 ABBILDUNGEN UND 7 TABELLEN J SPRINGER INHALTSVERZEICHNIS ZUR BEDEUTUNG DER ELEKTROMAGNETISCHEN THEORIE 1 1. EINIGE MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN 5 1.1 VEKTORALGEBRA 5 1.2 KOORDINATENSYSTEME 9 1.3 VEKTORANALYSIS 15 1.3.1 DIFFERENTIATION 15 1.3.2 INTEGRATION 15 1.3.3 GRADIENT 16 1.3.4 DIVERGENZ 17 1.3.5 ROTATION 18 1.3.6 NABLA-OPERATOR 21 1.3.7 RECHNEN MIT DEM NABLA-OPERATOR 22 1.3.8 ZWEIFACHE ANWENDUNGEN DES NABLA-OPERATORS 23 1.4 INTEGRALSAETZE 24 1.4.1 HAUPTSATZ DER INTEGRALRECHNUNG 24 1.4.2 WEGINTEGRAL EINES GRADIENTENFELDES 25 1.4.3 GAUSSSCHER INTEGRALSATZ 25 1.4.4 GREENSCHE INTEGRALSAETZE 27 1.4.5 STOKESSCHER INTEGRALSATZ 28 1.5 NUMERISCHE INTEGRATION 29 1.6 DIRACSCHE DELTAFUNKTION 34 1.7 VEKTORFELDER, POTENTIALE 36 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 37 2. MAXWELLSCHE GLEICHUNGEN IM VAKUUM 39 2.1 FELDBEGRIFF '. 39 2.2 LADUNGEN. STROEME 41 2.3 COULOMBSCHES GESETZ. ELEKTRISCHES FELD 43 2.4 SATZ VON GAUSS 43 2.5 BIOT-SAVARTSCHES GESETZ. DURCHFLUTUNGSSATZ 45 2.6 VIERTE MAXWELLSCHE GLEICHUNG 46 2.7 INDUKTIONSGESETZ 47 2.8 VERSCHIEBUNGSTROM. MAXWELLS GLEICHUNG 48 X INHALTSVERZEICHNIS 2.9 MAXWELLSCHE GLEICHUNGEN 49 2.10 EINTEILUNG ELEKTROMAGNETISCHER FELDER 51 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 53 3. ELEKTROSTATISCHE FELDER I (VAKUUM. LEITENDE KOERPER) 55 3.1 ANWENDUNG DES COULOMBSCHEN GESETZES 55 3.2 ANWENDUNG DES SATZES VON GAUSS 58 3.3 ELEKTRISCHES POTENTIAL 59 3.4 POTENTIALE VERSCHIEDENER LADUNGSANORDNUNGEN 60 3.5 LAPLACE-, POISSON-GLEICHUNG 66 3.6 LEITENDE KOERPER. RANDBEDINGUNGEN 69 3.7 SPIEGELUNGSMETHODE 72 3.8 KAPAZITAET. TEILKAPAZITAET 76 ZUSAMMENFASSUNG 83 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 84 4. ELEKTROSTATISCHE FELDER II (DIELEKTRISCHE MATERIE) 86 4.1 POLARISATION 87 4.1.1 UNPOLARE DIELEKTRIKA ' 87 4.1.2 POLARE DIELEKTRIKA 88 4.1.3 FELD EINES POLARISIERTEN KOERPERS 90 4.1.4 MAKROSKOPISCHE BESCHREIBUNG 92 4.2 DIELEKTRISCHE VERSCHIEBUNG 95 4.3 EINFLUSS AUF DIE MAXWELLSCHEN GLEICHUNGEN. STETIGKEITSBEDIN- GUNGEN 96 4.4 SPIEGELUNG AN DIELEKTRISCHEN GRENZFLAECHEN 99 4.5 FREQUENZABHAENGIGKEIT DER POLARISIERUNG 101 ZUSAMMENFASSUNG 104 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 105 5. ELEKTROSTATISCHE FELDER III (ENERGIE. KRAEFTE) 106 5.1 ENERGIE EINER ANORDNUNG VON PUNKTLADUNGEN 106 5.2 ENERGIE EINER KONTINUIERLICHEN LADUNGSVERTEILUNG 107 5.3 KRAEFTE AUF KOERPER UND GRENZFLAECHEN 109 5.4 KRAFTDICHTE 111 ZUSAMMENFASSUNG 114 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 115 6. ELEKTROSTATISCHE FELDER IV (SPEZIELLE LOESUNGSMETHODEN) . . 116 6.1 EINDEUTIGKEIT DER LOESUNG 116 6.2 SEPARATION DER LAPLACEGLEICHUNG 117 6.2.1 KARTESISCHE KOORDINATEN 118 6.2.2 VOLLSTAENDIGE, ORTHOGONALE FUNKTIONENSYSTEME 121 6.2.3 ZYLINDERKOORDINATEN. ZYLINDERFUNKTIONEN .123 6.2.4 FOURIER-BESSEL-ENTWICKLUNG 127 INHALTSVERZEICHNIS XI 6.2.5 KUGELKOORDINATEN. KUGELFUNKTIONEN 128 6.3 KONFORME ABBILDUNG 131 6.3.1 DARSTELLUNG EBENER FELDER DURCH KOMPLEXE FUNKTIONEN 131 6.3.2 PRINZIP DER KONFORMEN ABBILDUNG. BEISPIELE 135 6.3.3 SCHWARZ-CHRISTOFFEL-ABBILDUNG 141 6.4 BEISPIELE FUER NUMERISCHE SIMULATION 144 6.4.1 EINFACHE INTEGRAL-METHODE 145 6.4.2 EINFACHE DIFFERENTIATIONS-METHODE (FINITE DIFFERENZEN METHODE) 149 ZUSAMMENFASSUNG 153 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 155 7. STATIONAERES STROEMUNGSFELD 157 7.1 STROMDICHTE. KONTINUITAETSGLEICHUNG 157 7.2 LEITFAEHIGKEIT. OHMSCHES GESETZ. VERLUSTLEISTUNG 159 7.3 ELEKTROMOTORISCHE KRAFT (EMK) 161 7.4 KIRCHHOFFSCHE SAETZE 163 7.5 GRUNDLEGENDE GLEICHUNGEN 164 7.6 RELAXATIONSZEIT 167 ZUSAMMENFASSUNG 169 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 170 8. MAGNETOSTATISCHE FELDER I (VAKUUM) 171 8.1 ANWENDUNG DES DURCHFLUTUNGSSATZES 171 8.2 ANWENDUNG DES ERSTEN AMPERESCHEN GESETZES 173 8.3 ANWENDUNG DES BIOT-SAVARTSCHEN GESETZES 176 8.4 MAGNETISCHES SKALARPOTENTIAL 179 8.5 STROMDURCHFLOSSENE LEITERSCHLEIFE. MAGNETISCHER DIPOL 180 8.6 MAGNETISCHES VEKTORPOTENTIAL 184 8.7 VEKTORPOTENTIAL IM ZWEIDIMENSIONALEN (KOMPLEXES POTENTIAL) 188 ZUSAMMENFASSUNG 190 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 191 9. MAGNETOSTATISCHE FELDER II (MAGNETISIERBARE MATERIE) . 193 9.1 MAGNETISIERUNG 194 9.1.1 DIAMAGNETISMUS 195 9.1.2 PARAMAGNETISMUS 196 9.1.3 FELD EINES MAGNETISIERTEN KOERPERS 197 9.1.4 MAKROSKOPISCHE BESCHREIBUNG 199 9.1.5 FERROMAGNETISMUS 201 9.2 MAGNETISCHE FELDSTAERKE 204 9.3 EINFLUSS AUF DIE MAXWELLSCHEN GLEICHUNGEN 205 9.4 SPIEGELUNG AN PERMEABLEN GRENZFLAECHEN 207 ZUSAMMENFASSUNG 208 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 209 XII INHALTSVERZEICHNIS 10. MAGNETOSTATISCHE FELDER III (INDUKTIVITAET. ENERGIE. MAGNE- TISCHE KREISE) 210 10.1 INDUKTIVITAET 210 10.2 MAGNETISCHE ENERGIE 213 10.3 KRAEFTE AUF KOERPER UND GRENZFLAECHEN 217 10.4 MAGNETISCHE KREISE 219 ZUSAMMENFASSUNG 222 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 223 11. BEWEGUNG GELADENER TEILCHEN IN STATISCHEN FELDERN 22 4 11.1 HOMOGENES ELEKTRISCHES FELD 224 11.2 ELEKTROSTATISCHE LINSEN 228 11.3 HOMOGENES MAGNETISCHES FELD 230 11.4 INHOMOGENES MAGNETFELD (MAGNETISCHER SPIEGEL) 234 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 237 12. ZEITLICH LANGSAM VERAENDERLICHE FELDER 238 12.1 INDUKTIONSGESETZ 239 12.1.1 TRANSFORMATOR-EMK 242 12.1.2 BEWEGUNGS-EMK 244 12.1.3 LOKALE FORMULIERUNG (DIFFERENTIELLE FORM) 245 12.1.4 BEMERKUNGEN 246 12.2 GRUNDLEGENDE GLEICHUNGEN 248 12.3 HERLEITUNG DER MAGNETISCHEN ENERGIE (HYSTERESEVERLUSTE) . 250 12.4 DIFFUSION MAGNETISCHER FELDER DURCH DUENNWANDIGE LEITER 253 12.4.1 ZYLINDER PARALLEL ZUM MAGNETFELD 254 12.4.2 ZYLINDER SENKRECHT ZUM MAGNETFELD 256 12.5 SEPARATION DER DIFFUSIONSGLEICHUNG 258 12.5.1 KARTESISCHE KOORDINATEN 258 12.5.2 ZYLINDERKOORDINATEN 262 12.6 KOMPLEXE ZEIGER (PHASOREN) 265 12.7 SKINEFFEKT 265 12.8 NUMERISCHE LOESUNG DES SKINEFFEKTES IM RECHTECKLEITER 269 12.9 ABSCHIRMUNG ' 272 12.9.1 DUENNWANDIGER KREISZYLINDER 272 12.9.2 DICKES BLECH . . 273 12.10 WIRBELSTROEME (INDUKTIVES HEIZEN. LEVITATION. LINEARMOTOR) . 275 12.11 INDUKTIVITAET (ERGAENZUNG) 280 ZUSAMMENFASSUNG 282 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 283 INHALTSVERZEICHNIS XIII 13. ZEITLICH BELIEBIG VERAENDERLICHE FELDER I (ERHALTUNGSSAETZE) . 285 13.1 LADUNGSERHALTUNG 285 13.2 ENERGIEERHALTUNG. POYNTINGSCHER SATZ 286 13.3 KOMPLEXER POYNTINGSCHER SATZ 287 13.4 IMPULSERHALTUNG. MAXWELLSCHER SPANNUNGSTENSOR 291 13.5 FELDBEGRIFF (ANMERKUNGEN) 294 ZUSAMMENFASSUNG 296 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 297 14. ZEITLICH BELIEBIG VERAENDERLICHE FELDER II (HOMOGENE WELLEN- GLEICHUNG) 298 14.1 HOMOGENE WELLENGLEICHUNG 298 14.2 EBENE WELLEN 301 14.2.1 FELDPULS 303 14.2.2 ZEITHARMONISCHE WELLE 304 14.2.3 ENERGIE. IMPULS 308 14.2.4 POLARISATION DES FELDES 309 14.2.5 DOPPLEREFFEKT 310 14.3 RAND- UND STETIGKEITSBEDINGUNGEN 311 14.4 REFLEXION UND BRECHUNG EBENER WELLEN 312 14.4.1 VERSCHWINDEN DER REFLEXION. TOTALREFLEXION 317 14.4.2 DIELEKTRISCHE PLATTE ALS WELLENLEITER 319 14.4.3 REFLEXION AM METALLISCHEN HALBRAUM. SKINEFFEKT 322 14.4.4 REFLEXION AM IDEAL LEITENDEN HALBRAUM. PARALLELPLAT- TENLEITUNG 323 14.5 SEPARATION DER HELMHOLTZGLEICHUNG 328 14.5.1 KARTESISCHE KOORDINATEN (RECHTECKHOHLLEITER. RECHT- ECKHOHLRAUMRESONATOR) 328 14.5.2 ZYLINDERKOORDINATEN (KOAXIALKABEL. RUNDHOHLLEITER. DI- ELEKTRISCHER RUNDSTAB) 336 14.5.3 KUGELKOORDINATEN 340 14.6 NUMERISCHE BERECHNUNG DER FELDER AUF DER PARALLELPLATTENLEI- TUNG 344 ZUSAMMENFASSUNG. 348 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 349 15. ZEITLICH BELIEBIG VERAENDERLICHE FELDER III (TEM-WELLENLEITER) ! 351 15.1 TEM-WELLEN 352 15.2 VERLUSTBEHAFTETE LEITUNGEN 355 15.3 ZEITHARMONISCHE VORGAENGE 357 15.4 EINGANGSIMPEDANZ. REFLEXIONSFAKTOR 360 15.5 VERLUSTLOSE LEITUNGEN ALS SCHALTUNGSELEMENT 362 15.6 SMITH-DIAGRAMM ; 365 15.7 EINSCHWINGVORGAENGE AUF VERLUSTFREIEN LEITUNGEN 370 XIV INHALTSVERZEICHNIS ZUSAMMENFASSUNG 374 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 376 16. ZEITLICH BELIEBIG VERAENDERLICHE FELDER IV (INHOMOGENE WEL- LENGLEICHUNG) 377 16.1 INHOMOGENE WELLENGLEICHUNG. RETARDIERTE POTENTIALE 378 16.2 ELEKTRISCHER DIPOLSTRAHLER 381 16.3 HERTZSCHER DIPOL 384 16.4 MAGNETISCHER DIPOLSTRAHLER 387 16.5 DUENNE DRAHTANTENNE. A/2-ANTENNE 390 16.6 FELD EINER BELIEBIG BEWEGTEN PUNKTLADUNG 392 16.6.1 LIENARD-WIECHERT POTENTIALE 393 16.6.2 HERLEITUNG DER FELDER 395 16.6.3 GLEICHFOERMIG BEWEGTE PUNKTLADUNG 399 16.6.4 SCHWINGENDE LADUNG (HERTZSCHER DIPOL) 400 16.6.5 STRAHLUNG BEI NICHT-RELATIVISTISCHER GESCHWINDIGKEIT. STRAHLUNGSDAEMPFUNG. THOMSON-STREUQUERSCHNITT 401 16.6.6 SYNCHROTRONSTRAHLUNG 404 ZUSAMMENFASSUNG 413 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 413 17. SPEZIELLE RELATIVITAETSTHEORIE 415 17.1 MICHELSON-MORLEY EXPERIMENT. LORENTZ-TRANSFORMATION 416 17.2 LORENTZ-TRANSFORMATION ALS ORTHOGONALTRANSFORMATION 421 17.3 GESCHWINDIGKEIT. IMPULS. ENERGIE 423 17.4 ELEKTROMAGNETISCHE VIERERVEKTOREN 426 17.5 TRANSFORMATION ELEKTROMAGNETISCHER FELDER 430 17.6 FELD EINER GLEICHFOERMIG BEWEGTEN PUNKTLADUNG 432 17.7 EBENE WELLE. DOPPLEREFFEKT. LICHTABERRATION 434 17.8 MAGNETISMUS ALS RELATIVISTISCHES PHAENOMEN 436 ZUSAMMENFASSUNG 439 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 440 18. NUMERISCHE SIMULATION (EINFUEHRUNG) 442 18.1 MOMENTENMETHODE 443 18.2 FINITE-ELEMENTE-METHODE 445 18.2.1 FUNKTIONALE. VARIATION VON FUNKTIONALEN 446 18.2.2 FINITE ELEMENTE IN EINER DIMENSION 449 18.2.3 FINITE ELEMENTE IN ZWEI DIMENSIONEN 451 18.2.4 ALLGEMEINE BEMERKUNGEN 455 18.3 FINITE-DIFFERENZEN-METHODE. ZEITBEREICH 456 18.3.1 EINDIMENSIONALE WELLENGLEICHUNG. STABILITAET. GENAUIG- KEIT. GITTERDISPERSION 457 18.3.2 DISKRETISIERUNG DER MAXWELLSCHEN GLEICHUNGEN 461 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 465 INHALTSVERZEICHNIS XV UEBERSICHT UEBER SYMBOLE UND EINHEITEN 466 LITERATURVERZEICHNIS 468 SACHVERZEICHNIS 471
adam_txt	HEINO HENKE ELEKTROMAGNETISCHE FELDER THEORIE UND ANWENDUNG 3., ERWEITERTE AUFLAGE MIT 212 ABBILDUNGEN UND 7 TABELLEN J SPRINGER INHALTSVERZEICHNIS ZUR BEDEUTUNG DER ELEKTROMAGNETISCHEN THEORIE 1 1. EINIGE MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN 5 1.1 VEKTORALGEBRA 5 1.2 KOORDINATENSYSTEME 9 1.3 VEKTORANALYSIS 15 1.3.1 DIFFERENTIATION 15 1.3.2 INTEGRATION 15 1.3.3 GRADIENT 16 1.3.4 DIVERGENZ 17 1.3.5 ROTATION 18 1.3.6 NABLA-OPERATOR 21 1.3.7 RECHNEN MIT DEM NABLA-OPERATOR 22 1.3.8 ZWEIFACHE ANWENDUNGEN DES NABLA-OPERATORS 23 1.4 INTEGRALSAETZE 24 1.4.1 HAUPTSATZ DER INTEGRALRECHNUNG 24 1.4.2 WEGINTEGRAL EINES GRADIENTENFELDES 25 1.4.3 GAUSSSCHER INTEGRALSATZ 25 1.4.4 GREENSCHE INTEGRALSAETZE 27 1.4.5 STOKESSCHER INTEGRALSATZ 28 1.5 NUMERISCHE INTEGRATION 29 1.6 DIRACSCHE DELTAFUNKTION 34 1.7 VEKTORFELDER, POTENTIALE 36 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 37 2. MAXWELLSCHE GLEICHUNGEN IM VAKUUM 39 2.1 FELDBEGRIFF '. 39 2.2 LADUNGEN. STROEME 41 2.3 COULOMBSCHES GESETZ. ELEKTRISCHES FELD 43 2.4 SATZ VON GAUSS 43 2.5 BIOT-SAVARTSCHES GESETZ. DURCHFLUTUNGSSATZ 45 2.6 VIERTE MAXWELLSCHE GLEICHUNG 46 2.7 INDUKTIONSGESETZ 47 2.8 VERSCHIEBUNGSTROM. MAXWELLS GLEICHUNG 48 X INHALTSVERZEICHNIS 2.9 MAXWELLSCHE GLEICHUNGEN 49 2.10 EINTEILUNG ELEKTROMAGNETISCHER FELDER 51 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 53 3. ELEKTROSTATISCHE FELDER I (VAKUUM. LEITENDE KOERPER) 55 3.1 ANWENDUNG DES COULOMBSCHEN GESETZES 55 3.2 ANWENDUNG DES SATZES VON GAUSS 58 3.3 ELEKTRISCHES POTENTIAL 59 3.4 POTENTIALE VERSCHIEDENER LADUNGSANORDNUNGEN 60 3.5 LAPLACE-, POISSON-GLEICHUNG 66 3.6 LEITENDE KOERPER. RANDBEDINGUNGEN 69 3.7 SPIEGELUNGSMETHODE 72 3.8 KAPAZITAET. TEILKAPAZITAET 76 ZUSAMMENFASSUNG 83 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 84 4. ELEKTROSTATISCHE FELDER II (DIELEKTRISCHE MATERIE) 86 4.1 POLARISATION 87 4.1.1 UNPOLARE DIELEKTRIKA ' 87 4.1.2 POLARE DIELEKTRIKA 88 4.1.3 FELD EINES POLARISIERTEN KOERPERS 90 4.1.4 MAKROSKOPISCHE BESCHREIBUNG 92 4.2 DIELEKTRISCHE VERSCHIEBUNG 95 4.3 EINFLUSS AUF DIE MAXWELLSCHEN GLEICHUNGEN. STETIGKEITSBEDIN- GUNGEN 96 4.4 SPIEGELUNG AN DIELEKTRISCHEN GRENZFLAECHEN 99 4.5 FREQUENZABHAENGIGKEIT DER POLARISIERUNG 101 ZUSAMMENFASSUNG 104 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 105 5. ELEKTROSTATISCHE FELDER III (ENERGIE. KRAEFTE) 106 5.1 ENERGIE EINER ANORDNUNG VON PUNKTLADUNGEN 106 5.2 ENERGIE EINER KONTINUIERLICHEN LADUNGSVERTEILUNG 107 5.3 KRAEFTE AUF KOERPER UND GRENZFLAECHEN 109 5.4 KRAFTDICHTE 111 ZUSAMMENFASSUNG 114 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 115 6. ELEKTROSTATISCHE FELDER IV (SPEZIELLE LOESUNGSMETHODEN) . . 116 6.1 EINDEUTIGKEIT DER LOESUNG 116 6.2 SEPARATION DER LAPLACEGLEICHUNG 117 6.2.1 KARTESISCHE KOORDINATEN 118 6.2.2 VOLLSTAENDIGE, ORTHOGONALE FUNKTIONENSYSTEME 121 6.2.3 ZYLINDERKOORDINATEN. ZYLINDERFUNKTIONEN .123 6.2.4 FOURIER-BESSEL-ENTWICKLUNG 127 INHALTSVERZEICHNIS XI 6.2.5 KUGELKOORDINATEN. KUGELFUNKTIONEN 128 6.3 KONFORME ABBILDUNG 131 6.3.1 DARSTELLUNG EBENER FELDER DURCH KOMPLEXE FUNKTIONEN 131 6.3.2 PRINZIP DER KONFORMEN ABBILDUNG. BEISPIELE 135 6.3.3 SCHWARZ-CHRISTOFFEL-ABBILDUNG 141 6.4 BEISPIELE FUER NUMERISCHE SIMULATION 144 6.4.1 EINFACHE INTEGRAL-METHODE 145 6.4.2 EINFACHE DIFFERENTIATIONS-METHODE (FINITE DIFFERENZEN METHODE) 149 ZUSAMMENFASSUNG 153 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 155 7. STATIONAERES STROEMUNGSFELD 157 7.1 STROMDICHTE. KONTINUITAETSGLEICHUNG 157 7.2 LEITFAEHIGKEIT. OHMSCHES GESETZ. VERLUSTLEISTUNG 159 7.3 ELEKTROMOTORISCHE KRAFT (EMK) 161 7.4 KIRCHHOFFSCHE SAETZE 163 7.5 GRUNDLEGENDE GLEICHUNGEN 164 7.6 RELAXATIONSZEIT 167 ZUSAMMENFASSUNG 169 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 170 8. MAGNETOSTATISCHE FELDER I (VAKUUM) 171 8.1 ANWENDUNG DES DURCHFLUTUNGSSATZES 171 8.2 ANWENDUNG DES ERSTEN AMPERESCHEN GESETZES 173 8.3 ANWENDUNG DES BIOT-SAVARTSCHEN GESETZES 176 8.4 MAGNETISCHES SKALARPOTENTIAL 179 8.5 STROMDURCHFLOSSENE LEITERSCHLEIFE. MAGNETISCHER DIPOL 180 8.6 MAGNETISCHES VEKTORPOTENTIAL 184 8.7 VEKTORPOTENTIAL IM ZWEIDIMENSIONALEN (KOMPLEXES POTENTIAL) 188 ZUSAMMENFASSUNG 190 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 191 9. MAGNETOSTATISCHE FELDER II (MAGNETISIERBARE MATERIE) . 193 9.1 MAGNETISIERUNG 194 9.1.1 DIAMAGNETISMUS 195 9.1.2 PARAMAGNETISMUS 196 9.1.3 FELD EINES MAGNETISIERTEN KOERPERS 197 9.1.4 MAKROSKOPISCHE BESCHREIBUNG 199 9.1.5 FERROMAGNETISMUS 201 9.2 MAGNETISCHE FELDSTAERKE 204 9.3 EINFLUSS AUF DIE MAXWELLSCHEN GLEICHUNGEN 205 9.4 SPIEGELUNG AN PERMEABLEN GRENZFLAECHEN 207 ZUSAMMENFASSUNG 208 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 209 XII INHALTSVERZEICHNIS 10. MAGNETOSTATISCHE FELDER III (INDUKTIVITAET. ENERGIE. MAGNE- TISCHE KREISE) 210 10.1 INDUKTIVITAET 210 10.2 MAGNETISCHE ENERGIE 213 10.3 KRAEFTE AUF KOERPER UND GRENZFLAECHEN 217 10.4 MAGNETISCHE KREISE 219 ZUSAMMENFASSUNG 222 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 223 11. BEWEGUNG GELADENER TEILCHEN IN STATISCHEN FELDERN 22 4 11.1 HOMOGENES ELEKTRISCHES FELD 224 11.2 ELEKTROSTATISCHE LINSEN 228 11.3 HOMOGENES MAGNETISCHES FELD 230 11.4 INHOMOGENES MAGNETFELD (MAGNETISCHER SPIEGEL) 234 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 237 12. ZEITLICH LANGSAM VERAENDERLICHE FELDER 238 12.1 INDUKTIONSGESETZ 239 12.1.1 TRANSFORMATOR-EMK 242 12.1.2 BEWEGUNGS-EMK 244 12.1.3 LOKALE FORMULIERUNG (DIFFERENTIELLE FORM) 245 12.1.4 BEMERKUNGEN 246 12.2 GRUNDLEGENDE GLEICHUNGEN 248 12.3 HERLEITUNG DER MAGNETISCHEN ENERGIE (HYSTERESEVERLUSTE) . 250 12.4 DIFFUSION MAGNETISCHER FELDER DURCH DUENNWANDIGE LEITER 253 12.4.1 ZYLINDER PARALLEL ZUM MAGNETFELD 254 12.4.2 ZYLINDER SENKRECHT ZUM MAGNETFELD 256 12.5 SEPARATION DER DIFFUSIONSGLEICHUNG 258 12.5.1 KARTESISCHE KOORDINATEN 258 12.5.2 ZYLINDERKOORDINATEN 262 12.6 KOMPLEXE ZEIGER (PHASOREN) 265 12.7 SKINEFFEKT 265 12.8 NUMERISCHE LOESUNG DES SKINEFFEKTES IM RECHTECKLEITER 269 12.9 ABSCHIRMUNG ' 272 12.9.1 DUENNWANDIGER KREISZYLINDER 272 12.9.2 DICKES BLECH . . 273 12.10 WIRBELSTROEME (INDUKTIVES HEIZEN. LEVITATION. LINEARMOTOR) . 275 12.11 INDUKTIVITAET (ERGAENZUNG) 280 ZUSAMMENFASSUNG 282 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 283 INHALTSVERZEICHNIS XIII 13. ZEITLICH BELIEBIG VERAENDERLICHE FELDER I (ERHALTUNGSSAETZE) . 285 13.1 LADUNGSERHALTUNG 285 13.2 ENERGIEERHALTUNG. POYNTINGSCHER SATZ 286 13.3 KOMPLEXER POYNTINGSCHER SATZ 287 13.4 IMPULSERHALTUNG. MAXWELLSCHER SPANNUNGSTENSOR 291 13.5 FELDBEGRIFF (ANMERKUNGEN) 294 ZUSAMMENFASSUNG 296 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 297 14. ZEITLICH BELIEBIG VERAENDERLICHE FELDER II (HOMOGENE WELLEN- GLEICHUNG) 298 14.1 HOMOGENE WELLENGLEICHUNG 298 14.2 EBENE WELLEN 301 14.2.1 FELDPULS 303 14.2.2 ZEITHARMONISCHE WELLE 304 14.2.3 ENERGIE. IMPULS 308 14.2.4 POLARISATION DES FELDES 309 14.2.5 DOPPLEREFFEKT 310 14.3 RAND- UND STETIGKEITSBEDINGUNGEN 311 14.4 REFLEXION UND BRECHUNG EBENER WELLEN 312 14.4.1 VERSCHWINDEN DER REFLEXION. TOTALREFLEXION 317 14.4.2 DIELEKTRISCHE PLATTE ALS WELLENLEITER 319 14.4.3 REFLEXION AM METALLISCHEN HALBRAUM. SKINEFFEKT 322 14.4.4 REFLEXION AM IDEAL LEITENDEN HALBRAUM. PARALLELPLAT- TENLEITUNG 323 14.5 SEPARATION DER HELMHOLTZGLEICHUNG 328 14.5.1 KARTESISCHE KOORDINATEN (RECHTECKHOHLLEITER. RECHT- ECKHOHLRAUMRESONATOR) 328 14.5.2 ZYLINDERKOORDINATEN (KOAXIALKABEL. RUNDHOHLLEITER. DI- ELEKTRISCHER RUNDSTAB) 336 14.5.3 KUGELKOORDINATEN 340 14.6 NUMERISCHE BERECHNUNG DER FELDER AUF DER PARALLELPLATTENLEI- TUNG 344 ZUSAMMENFASSUNG. 348 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 349 15. ZEITLICH BELIEBIG VERAENDERLICHE FELDER III (TEM-WELLENLEITER) ! 351 15.1 TEM-WELLEN 352 15.2 VERLUSTBEHAFTETE LEITUNGEN 355 15.3 ZEITHARMONISCHE VORGAENGE 357 15.4 EINGANGSIMPEDANZ. REFLEXIONSFAKTOR 360 15.5 VERLUSTLOSE LEITUNGEN ALS SCHALTUNGSELEMENT 362 15.6 SMITH-DIAGRAMM ; 365 15.7 EINSCHWINGVORGAENGE AUF VERLUSTFREIEN LEITUNGEN 370 XIV INHALTSVERZEICHNIS ZUSAMMENFASSUNG 374 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 376 16. ZEITLICH BELIEBIG VERAENDERLICHE FELDER IV (INHOMOGENE WEL- LENGLEICHUNG) 377 16.1 INHOMOGENE WELLENGLEICHUNG. RETARDIERTE POTENTIALE 378 16.2 ELEKTRISCHER DIPOLSTRAHLER 381 16.3 HERTZSCHER DIPOL 384 16.4 MAGNETISCHER DIPOLSTRAHLER 387 16.5 DUENNE DRAHTANTENNE. A/2-ANTENNE 390 16.6 FELD EINER BELIEBIG BEWEGTEN PUNKTLADUNG 392 16.6.1 LIENARD-WIECHERT POTENTIALE 393 16.6.2 HERLEITUNG DER FELDER 395 16.6.3 GLEICHFOERMIG BEWEGTE PUNKTLADUNG 399 16.6.4 SCHWINGENDE LADUNG (HERTZSCHER DIPOL) 400 16.6.5 STRAHLUNG BEI NICHT-RELATIVISTISCHER GESCHWINDIGKEIT. STRAHLUNGSDAEMPFUNG. THOMSON-STREUQUERSCHNITT 401 16.6.6 SYNCHROTRONSTRAHLUNG 404 ZUSAMMENFASSUNG 413 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 413 17. SPEZIELLE RELATIVITAETSTHEORIE 415 17.1 MICHELSON-MORLEY EXPERIMENT. LORENTZ-TRANSFORMATION 416 17.2 LORENTZ-TRANSFORMATION ALS ORTHOGONALTRANSFORMATION 421 17.3 GESCHWINDIGKEIT. IMPULS. ENERGIE 423 17.4 ELEKTROMAGNETISCHE VIERERVEKTOREN 426 17.5 TRANSFORMATION ELEKTROMAGNETISCHER FELDER 430 17.6 FELD EINER GLEICHFOERMIG BEWEGTEN PUNKTLADUNG 432 17.7 EBENE WELLE. DOPPLEREFFEKT. LICHTABERRATION 434 17.8 MAGNETISMUS ALS RELATIVISTISCHES PHAENOMEN 436 ZUSAMMENFASSUNG 439 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 440 18. NUMERISCHE SIMULATION (EINFUEHRUNG) 442 18.1 MOMENTENMETHODE 443 18.2 FINITE-ELEMENTE-METHODE 445 18.2.1 FUNKTIONALE. VARIATION VON FUNKTIONALEN 446 18.2.2 FINITE ELEMENTE IN EINER DIMENSION 449 18.2.3 FINITE ELEMENTE IN ZWEI DIMENSIONEN 451 18.2.4 ALLGEMEINE BEMERKUNGEN 455 18.3 FINITE-DIFFERENZEN-METHODE. ZEITBEREICH 456 18.3.1 EINDIMENSIONALE WELLENGLEICHUNG. STABILITAET. GENAUIG- KEIT. GITTERDISPERSION 457 18.3.2 DISKRETISIERUNG DER MAXWELLSCHEN GLEICHUNGEN 461 FRAGEN ZUR PRUEFUNG DES VERSTAENDNISSES 465 INHALTSVERZEICHNIS XV UEBERSICHT UEBER SYMBOLE UND EINHEITEN 466 LITERATURVERZEICHNIS 468 SACHVERZEICHNIS 471
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