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Engineering - Electronics & Electrical Engineering | Begriffswelt der Feldtheorie - Praxisnahe, anschauliche Einführung

Begriffswelt der Feldtheorie

Praxisnahe, anschauliche Einführung

Schwab, Adolf J.

5. Aufl., XIII, 357 S. 95 Abb. mit Übungsaufgaben

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Content Level » Graduate

Stichwörter » Elektrodynamik - Elektromagnetische Felder - Elektromagnetisches Feld - Feldtheorie - Leistung - Maxwellsche Gleichungen - Potential - Spannung

Verwandte Fachbereiche » Elektronik & Elektrotechnik

Inhaltsverzeichnis 

1 Elementare Begriffe elektrischer und magnetischer Felder.- 1.1 Feldstärke, Fluß und Flußdichte von Vektorfeldern.- 1.1.1 Elektrisches Vektorfeld E.- 1.1.2 Magnetisches Feld H.- 1.1.3 Strömungsfeld J.- 1.2 Materialgleichungen — Grenzflächenbedingungen.- 2 Arten von Vektorfeldern.- 2.1 Elektrische Quellenfelder.- 2.2 Elektrische und magnetische Wirbelfelder.- 2.3 Allgemeine Vektorfelder.- 3 Feldtheorie-Gleichungen.- 3.1 Maxwellsche Gleichungen in Integralform.- 3.1.1 Induktionsgesetz in Integralform (Faradaysches Gesetz) Wirbelstärke elektrischer Wirbelfelder.- 3.1.2 Durchflutungsgesetz in Integralform (Ampèresches Gesetz) Wirbelstärke magnetischer Wirbelfelder.- 3.1.3 Gaußsches Gesetz des elektrischen Felds Quellenstärke elektrischer Felder.- 3.1.4 Gaußsches Gesetz des magnetischen Felds Quellenstärke magnetischer Felder.- 3.2 Kontinuitätsgesetz in Integralform Quellenstärke elektrischer Strömung.- 3.3 Maxwellsche Gleichungen in Differentialform.- 3.3.1 Induktionsgesetz in Differentialform Wirbeldichte elektrischer Wirbelfelder.- 3.3.2 Durchflutungsgesetz in Differentialform Wirbeldichte magnetischer Wirbelfelder.- 3.3.3 Divergenz des elektrischen Felds Quellendichte elektrischer Felder.- 3.3.4 Divergenz des magnetischen Felds Quellendichte magnetischer Felder.- 3.4 Kontinuitätsgesetz in Differentialform Quellendichte elektrischer Strömung.- 3.5 Analyse von Vektorfeldern bezüglich ihrer Wirbel- und Quellennatur.- 3.6 Die Maxwellschen Gleichungen in komplexer Schreibweise.- 3.7 Integralsätze von Stokes und Gauß.- 3.8 Netzwerkmodell des Induktionsvorgangs.- 4 Potentialfunktion, Gradient, Potentialgleichung.- 4.1 Potentialfunktion und Potential eines elektrostatischen Felds.- 4.2 Ermittlung der Potentialfunktion ausgewählter Ladungsverteilungen.- 4.2.1 Potentialfunktion einer Punktladung außerhalb des Ursprungs.- 4.2.2 Potentialfunktion einer Linienladung.- 4.2.3 Potentialfunktion einer allgemeinen Ladungskonfiguration.- 4.3 Gradient eines Potentialfelds.- 4.4 Potentialgleichungen.- 4.4.1 Potentialgleichungen für raumladungsfreie Felder.- 4.4.2 Potentialgleichung für raumladungsbehaftete Felder.- 4.4.3 Integraloperator ?-1.- 4.5 Elektrisches Vektorpotential.- 4.6 Vektorpotential des Strömungsfelds.- 5 Potential und Potentialfunktion magnetischer Felder.- 5.1 Magnetisches Skalarpotential.- 5.2 Potentialgleichung des magnetischen Skalarpotentials.- 5.3 Magnetisches Vektorpotential.- 5.4 Potentialgleichung des magnetischen Vektorpotentials.- 6 Einteilung elektrischer und magnetischer Felder.- 6.1 Stationäre Felder.- 6.1.1 Elektrostatische Felder.- 6.1.2 Magnetostatische Felder.- 6.1.3 Statisches Strömungsfeld (Gleichstrom-Strömungsfeld).- 6.2 Quasistationäre Felder.- 6.2.1 Quasistatische elektrische Felder.- 6.2.2 Quasistatische magnetische Felder.- 6.2.3 Quasistatische Strömungsfelder.- 6.2.4 Strömungsfelder mit Stromverdrängung.- 6.3 Nichtstationäre Felder — Elektromagnetische Wellen.- 6.3.1 Wellengleichung.- 6.3.2 Retardierte Potentiale.- 6.3.3 Hertzsche Potentiale.- 6.3.4 Energiedichte elektrischer und magnetischer Felder Energieflußdichte elektromagnetischer Wellen.- 7 Integraloperatoren div-1, rot-1, grad-1.- 7.1 Integraloperator div-1.- 7.2 Integraloperator rot-1.- 7.3 Integraloperator grad-1.- 7.4 Berechnung eines allgemeinen Vektorfelds E(r).- 8 Spannungs- und Stromgleichungen langer Leitungen.- 9 Typische Differentialgleichungen der Elektrodynamik bzw. der mathematischen Physik.- 9.1 Verallgemeinerte Telegraphengleichung.- 9.2 Telegraphengleichung mit a,b>0; c=0.- 9.3 Telegraphengleichung mit a>0; b=0; c=0.- 9.4 Telegraphengleichung mit b>0; a=0; c=0.- 9.5 Helmholtz-Gleichung.- 9.6 Schrödinger-Gleichung.- 9.7 Lorentz-Invarianz der Maxwellschen Gleichungen.- 10 Numerische Feldberechnung.- 10.1 Finite-Elemente-Methode.- 10.2 Differenzenverfahren.- 10.3 Ersatzladungsverfahren.- 10.4 Boundary-Element-Methode.- 10.5 Momenten-Methode.- 10.6 Monte-Carlo-Methode.- 10.7 Allgem. Bemerkungen zur numerischen Feldberechnung.- A1 Einheiten der verwendeten Größen.- A2 Skalar- und Vektorintegrale.- A3 Vektoroperationen in speziellen Koordinatensystemen.- A5 Komplexe Darstellung sinusförmiger Größen.- A6 Lorentz-Eichung und Coulomb-Eichung.- A6.1 Stromdichten einer Dipolantenne im nichtstationären Fall.- A6.2 Wellengleichung des magnetischen Vektorpotentials in der Coulomb-Eichung.- A6.3 Abschließende Bemerkungen.- Aufgabenteil.- 1 Elementare Begriffe elektrischer und magnetischer Felder.- 1.1 Skalarfelder.- 1.2 Vektorfelder.- 1.3 Fluß als Oberbegriff.- 1.4 Geschichtete Dielektrika.- 2 Arten von Vektorfeldern.- 2.1 Gradienten-, Quellen- und Wirbelfelder.- 3 Feldtheorie-Gleichungen.- 3.1 Induktionsgesetz.- 3.2 Induktionsspannung.- 3.3 Wirbelfelder.- 3.4 Durchflutungsgesetz; Induktivität.- 3.5 Durchflutungsgesetz; Feldstärkeverlauf.- 3.6 Magnetische Umlaufspannung.- 3.7 Magnetischer Fluß.- 3.8 Magnetischer Kreis.- 3.9 Satz vom Hüllenfluß: Kapazität.- 3.10 Satz vom Hüllenfluß: Feldstärke und Potential.- 3.11 Induktionsgesetz in Differentialform.- 3.12 Integral- und Differentialform des Gaußschen Satzes.- 3.13 Wirbeldichte des magnetischen Feldes.- 3.14 Integralsatz von Gauß.- 4 Gradient, Potential, Potentialfunktion.- 4.1 Potentialverteilung im Dielektrikum einer Koaxialleitung.- 4.2 Elektrisches Potential und elektrische Feldstärke.- 5 Potential und Potentialfunktion magnetostatischer Felder.- 5.1 Magnetfeld eines gleichstromdurchflossenen Leiters.- 5.2 Magnetfeld einer Zweidrahtleitung.- 5.3 Feldgrößen einer Koaxialleitung.- 6 Berechnung von Feldern aus ihren Quellen- und Wirbeldichten.- 6.1 Quellenfeld.- 6.2 Wirbelfeld.- 7 Einteilung elektrischer und magnetischer Felder.- 7.1 Stationäre Felder: Gleichstromfeld.- 7.2 Quasistationäre Felder: Stromverdrängung.- 7.3 Stromverdrängung im Rundleiter.- 7.4 Die schirmende Wirkung von Wirbelströmen.- 7.5 Elektromagnetische Wellenfelder.- 7.6 Helmholtz-Gleichung.

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