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Band 1

Die elektromagnetischen Felder Einführung in die Feldtheorie und ihre Anwendung

Aus der Reihe Nachrichtentechnik

83,50 €

inkl. gesetzl. MwSt., Versandkostenfrei

Beschreibung

Produktdetails

Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

01.01.1983

Abbildungen

mit 13 Abbildungen

Verlag

Vieweg & Teubner

Seitenzahl

323

Maße (L/B/H)

24,4/17/1,9 cm

Gewicht

508 g

Auflage

1983

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-528-04225-7

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Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

01.01.1983

Abbildungen

mit 13 Abbildungen

Verlag

Vieweg & Teubner

Seitenzahl

323

Maße (L/B/H)

24,4/17/1,9 cm

Gewicht

508 g

Auflage

1983

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-528-04225-7

Herstelleradresse

Vieweg+Teubner Verlag
Abraham-Lincoln-Straße 46
65189 Wiesbaden
DE

Email: ProductSafety@springernature.com

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  • Abschnitt I Einführende Grundlagen.- 1 Mathematische Hilfsmittel.- 1.1 Grundlagen der Vektoralgebra und Vektoranalysis.- 1.1.1 Skalar und Vektor, Ortsfunktion.- 1.1.2 Elementare Differentialoperationen.- 1.1.3 Zusammengesetzte Differentialoperationen.- 1.1.4 Integralsätze.- 1.1.5 Orthogonale krummlinige Koordinaten.- 1.2 Begriffe der äußeren Algebra.- 1.2.1 Multivektoren.- 1.2.2 Äußere Differentiation.- 1.3 Funktionen komplexer und reeller Veränderlicher.- 1.3.1 Funktionen komplexer Veränderlicher.- 1.3.2 Zylinderfunktionen.- 1.3.3 Kugelfunktionen.- 2 Einführende Betrachtungen.- 2.1 Physikalische Größen, Maßsysteme.- 2.1.1 Physikalische Größen.- 2.1.2 Maßsysteme der Elektrodynamik.- 2.1.3 Konventionelle und rationale Schreibweise.- 2.2 Theorien zur Beschreibung der Elektrodynamik.- 2.2.1 Fernwirkung und Nahewirkung.- 2.2.2 Feldtheorie und Elektronentheorie.- 2.2.3 Zur Darstellung der Elektrodynamik.- 3 Die elektromagnetischen Feldgrößen.- 3.1 Die elektrischen Feldgrößen.- 3.1.1 Elektrische Ladung, elektrisches Feld.- 3.1.2 Elektrische Feldstärke, skalares elektrisches Potential.- 3.1.3 Influenz, elektrischer Fluß und Flußdichte.- 3.1.4 Elektrische Stromstärke und Stromdichte.- 3.1.5 Verknüpfung der elektrischen Größen.- 3.1.6 Physikalische Deutung der elektrischen Feldgrößen.- 3.2 Die magnetischen Feldgrößen.- 3.2.1 Magnetisches Feld, magnetischer Fluß.- 3.2.2 Magnetische Feldstärke, magnetische Flußdichte.- 3.2.3 Magnetische Spannung, Durchflutung.- 3.2.4 Zur Ableitung der magnetischen Feldgrößen.- 3.2.5 Physikalische Deutung der magnetischen Feldgrößen.- 3.3 Spezielles Verhalten der vektoriellen Feldgrößen.- 3.3.1 Die Feldgrößen H und B.- 3.3.2 Verhalten an Grenzflächen homogener Materie.- 3.4 Verkettung und Einteilung der Felder.- 3.4.1 Verkettung beider Felder.- 3.4.2 Einteilung der Elektrodynamik.- 3.4.3 Quellen- und Wirbelfelder.- Abschnitt II Das elektrische Feld.- 4 Das elektrostatische Feld.- 4.1 Einige Grundbegriffe.- 4.1.1 Punktladungen.- 4.1.2 Dipol, Multipole.- 4.1.3 Linienladung, Liniendipol.- 4.1.4 Homogene Dipolschichten.- 4.2 Das elektrostatische Feld in dielektrischer Materie.- 4.2.1 Polarisation des Dielektrikums.- 4.2.2 Das Feld im Dielektrikum.- 4.2.3 Polarisationsformen, dielektrische Stoffe.- 4.2.4 Elektrete.- 4.2.5 Piezoelektrizität, Elektrostriktion.- 4.3 Kondensatoren.- 4.3.1 Allgemeines.- 4.3.2 Plattenkondensatoren.- 4.3.3 Der Kugelkondensator.- 4.3.4 Zylinderkondensator, Koaxialkabel.- 4.4 Kräfte und Energie im elektrostatischen Feld.- 4.4.1 Kraftwirkung auf punktförmige Ladungsträger.- 4.4.2 Kraftwirkung auf Dipole und ungeladene Körper.- 4.4.3 Kraftwirkung auf Träger von Flächenladungen.- 4.4.4 Mechanische Spannungen, Kräfte an Grenzflächen.- 4.4.5 Energie im elektrostatischen Feld.- 4.4.6 Ablenkung von Ladungsträgern, Elektronenoptik.- 5 Elektrostatische Probleme.- 5.1 Einfache elektrostatische Probleme.- 5.1.1 Allgemeines.- 5.1.2 Graphische und experimentelle Feldbildermittlung.- 5.1.3 Verfahren der Spiegelung.- 5.1.4 Kugel, zwei Kugeln.- 5.1.5 Einzelleiter, Doppelleiter.- 5.1.6 Mehrleitersysteme.- 5.1.7 Ladungsverteilung auf Leitern.- 5.2 Raumladungsfelder.- 5.2.1 Raumladungswolken.- 5.2.2 Feldverlauf bei Raumladungen.- 5.3 Die Potentialgleichung.- 5.3.1 Einführung.- 5.3.2 Einfache Lösungen.- 5.3.3 Probleme in der Ebene.- 5.3.4 Allgemeine Lösung in Zylinderkoordinaten.- 5.3.5 Allgemeine Lösung in Kugelkoordinaten.- 5.3.6 Zylinder-und Kugelsymmetrie.- 5.4 Konforme Abbüdung.- 5.4.1 Aufgabe der konformen Abbildung in der Elektrostatik.- 5.4.2 Feldermittlung mit Hilfe komplexer Funktionen.- 5.4.3 Berechnung des elektrischen Flusses.- 6 Das stationäre elektrische Strömungsfeld.- 6.1 Kennzeichen und Grundgesetze.- 6.1.1 Grunderscheinungen.- 6.1.2 Grundgesetze.- 6.2 Räumliche Leiteranordnungen.- 6.2.1 Allgemeines.- 6.2.2 Kugel- und Halbkugelelektrode.- 6.2.3 Der Tiefenerder.- 6.2.4 Koaxialkabel und Rohrerder.- 6.3 Elektronen- und Ionenströme.- 6.3.1 Wesen und Mechanismus der Elektrizitätsleitung.- 6.3.2 Elektronenemission.- 6.3.3 Elektrizitätsleitung im Hochvakuum.- 6.3.4 Kennlinie der Gasentladung.- 6.3.5 Glimm- und Bogenentladung.- Abschnitt III Elektromagnetische Felder.- 7 Das Magnetfeld stationärer Ströme.- 7.1 Grundbegriffe und Grunderscheinungen.- 7.1.1 Magnetischer Dipol, magnetisches Moment.- 7.1.2 Magnetisches Vektorpotential, Biot-Savartsches Gesetz.- 7.1.3 Skalares magnetisches Potential, magnetische Doppelschicht.- 7.2 Magnetisches Feld in Materie.- 7.2.1 Die Magnetisierungskurve, Permeabilität.- 7.2.2 Das Feld innerhalb und außerhalb magnetisierter Stoffe.- 7.2.3 Dia- und Paramagnetismus.- 7.2.4 Ferro- und ferrimagnetische Stoffe.- 7.3 Berechnung einfacher magnetischer Felder.- 7.3.1 Gerader, stromdurchflossener Leiter.- 7.3.2 Mehrere parallele Leiter.- 7.3.3 Stromführender Kreisring und Zylinderspule.- 7.3.4 Stromleiter innerhalb und außerhalb von Eisenkörpern.- 7.4 Induktivität und Gegeninduktivität.- 7.4.1 Die Selbstinduktivität.- 7.4.2 Gegeninduktivität und Streuinduktivität.- 7.4.3 Induktivität einiger Anordnungen.- 7.4.4 Die Betriebsinduktivität von Mehrleitersystemen.- 8 Kräfte und Energie.- 8.1 Kräfte und Energie im magnetischen Feld.- 8.1.1 Kraftwirkung auf magnetische Dipole.- 8.1.2 Kräfte auf Ladungsträger und Stromleiter.- 8.1.3 Induktionswirkung im zeitlich konstanten Magnetfeld.- 8.1.4 Kräfte zwischen Stromleitern.- 8.1.5 Kraftwirkung auf Grenzflächen.- 8.1.6 Energie im magnetischen Feld.- 8.1.7 Berechnung der Kraftwirkung aus der Induktivität.- 8.1.8 Räumliche Kraftdichten.- 8.2 Die Maxwellschen Spannungen.- 8.2.1 Der Maxwellsche Spannungsvektor.- 8.2.2 Berechnung des Maxwellschen Spannungstensors.- 8.2.3 Anwendungsbeispiele.- 9 Zeitliche veränderliche Felder.- 9.1 Der Induktionsvorgang und seine Deutung.- 9.1.1 Das Induktionsgesetz.- 9.1.2 Deutung des Induktionsvorgangs.- 9.1.3 Zur Anwendung des Induktionsgesetzes.- 9.2 Energie und Energieströmung.- 9.2.1 Elektromagnetische Feldenergie.- 9.2.2 Energieströmung und Poynting-Vektor.- 9.2.3 Energiebetrachtungen.- 9.2.4 Der komplexe Poynting-Vektor.- 9.3 Verschiedene Formen der Feldgleichungen.- 9.3.1 Die erweiterten Feldgleichungen.- 9.3.2 Die Feldgleichungen in der Elementarstrom- und Mengentheorie.- 9.3.3 Die Feldgleichungen im Frequenzbereich.- 9.4 Physikalisch-mathematische Betrachtungen.- 9.4.1 Quantitäts-und Intensitätsgrößen.- 9.4.2 Die Feldkonstanten.- 9.4.3 Vektorgrad der Feldgrößen.- 9.4.4 Abschließende Betrachtungen.- Abschnitt IV Elektromagnetische Wellen.- 10 Wellen im Dielektrikum und in Leitern.- 10.1 Allgemeine Wellengleichung, Wellenformen.- 10.1.1 Allgemeines.- 10.1.2 Die Wellengleichung.- 10.1.3 Elektrodynamische Potentiale.- 10.1.4 Homogene ebene Wellen.- 10.1.5 Wellenformen.- 10.1.6 Phasen-und Gruppengeschwindigkeit.- 10.2 Ebene Wellen.- 10.2.1 Ebene Wellen im Dielektrikum.- 10.2.2 Ebene Felder in Leitern.- 10.2.3 Zur Schirmwirkung von Blechen.- 10.2.4 Wellen an Grenzflächen.- 10.2.5 Wellen in Medien mit freien Elektronen.- 10.3 Strom- und Feldverdrängung.- 10.3.1 Zur Entstehung der Strom-und Feldverdrängung.- 10.3.2 Wirbelströme in längsmagnetisierten Blechen.- 10.3.3 Wirbelströme in zylindrischen Leitern.- 10.3.4 Wirkwiderstand und innere Induktivität.- 11 Ausbreitung freier und geführter Wellen.- 11.1 Lösungen der skalaren Wellengleichung.- 11.1.1 Zur Einführung elektrodynamischer Potentiale.- 11.1.2 Ausbreitung ebener Wellen.- 11.1.3 Zylinderwellen.- 11.1.4 Kugelwellen.- 11.2 Wellen im freien Raum.- 11.2.1 Wellenablösung.- 11.2.2 Retardierte Potentiale.- 11.2.3 Der Hertzsche und Fitzgeraldsche Dipol.- 11.2.4 Das Strahlungsfeld oszillierender Dipole.- 11.2.5 Leistungsfluß und Strahlungswiderstand.- 11.2.6 Ausstrahlung und Empfang von Wellen.- 11.2.7 Richtstrahlung.- 11.3 Hohlleiter und dielektrische Leitungen.- 11.3.1 Übersicht.- 11.3.2 Wellen in Rechteckrohren.- 11.3.3 Wellen in Rundrohren.- 11.3.4 Verluste in Hohlleitern.- 11.3.5 Hohlraumresonatoren.- 11.3.6 Dielektrische Wellenleiter.- 11.4 Wellen auf Doppelleitungen.- 11.4.1 Die Telegraphengleichung.- 11.4.2 Wellen auf verzerrungsfreier Leitung.- 11.4.3 Die Telegraphengleichung im Frequenzbereich.- 11.4.4 Sprung-und Wanderzellen auf Leitungen.- Abschnitt V Die Raum-Zeit-Welt.- 12 Einführung in die vierdimensionale Elektrodynamik.- 12.1 Vierdimensionale Darstellung.- 12.1.1 Relativitätsprinzip und Lichtgeschwindigkeit.- 12.1.2 Die vierdimensionalen Koordinaten.- 12.1.3 Galilei-und Lorentztransformation.- 12.2 Die vierdimensionalen Feldgrößen.- 12.2.1 Die Feldtensoren.- 12.2.2 Die Feldgleichungen in der Raum-Zeit-Welt.- 12.2.3 Die Feldgleichungen der Elementarstromtheorie.- 12.2.4 Diskussion der Ergebnisse.- Kennzeichnung und Formelzeichen der wichtigsten Größen.- Schrifttum.- Tafel I Dimensionssysteme.- Tafel II Schreibweise einiger Gleichungen in den verschiedenen Systemen.- Tafel III Einheiten im Vierer- und Fünfersystem.- Wichtige Konstanten, Permittivität und Permeabilität einiger Stoffe.