Elektrodynamik: Einführung für Physiker und Ingenieure

1 Vektoranalytische Hilfsmittel.- 1.1 Skalare und vektorielle Felder.- 1.2 Gradient eines skalaren Feldes.- 1.3 Quellen eines Vektorfeldes.- 1.4 Satz von Gauß.- 1.5 SAtze von Green.- 1.6 Wirbel eines Vektorfeldes.- 1.7 Satz von Stokes.- 1.8 Verschiedenes.- 1.9 Skalares Potential.- 1.10 Divergenz und Rotation als wesentliche Bestimmungsstücke eines Vektorfeldes.- 1.11 Zylinder- und Kugelkoordinaten.- 2 Ladung, Strom und Elektromagnetisches Feld.- 2.1 Elektrische Ladung.- 2.2 Elektrischer Strom.- 2.3 Kontinuitätsgleichung.- 2.4 Physikalisches Feldkonzept.- 2.5 Elektromagnetisches Feld gleichförmig bewegter Punktladungen.- 2.6 Zeitliche Entwicklung der Felder.- 2.7 Abhängigkeit der Feldgrößen vom Bezugssystem.- 3 Maxwellsche Gleichungen.- 3.1 Die Quellen von E.- 3.2 Die Wirbel von B.- 3.3 Die Quellen von B.- 3.4 Die Wirbel von E.- 3.5 Vorläufiges zur Interpretation der Maxwell-Gleichungen.- 3.6 Integrale Form der Maxwell-Gleichungen.- 3.7 Grenzbedingungen fir E und B.- 4 Elektrostatik.- 4.1 Elektrostatisches Potential.- 4.2 Elektrischer Dipol.- 4.3 Multipolentwicklung des Potentials.- 4.4 Poissonsche Differentialgleichung.- 4.5 Zwei Verfahren zur Lösung der Laplace-Gleichung.- 4.6 Energie des E-Feldes.- 5 Metallische Leiter.- 5.1 Ohmsches Gesetz.- 5.2 Hall-Effekt.- 5.3 Joulesche Wärme.- 5.4 Allgemeines Problem stationärer Stromverteilungen.- 5.5 Stromlose ruhende Metallkörper.- 5.6 Mehrleitersysteme.- 6 Magnetostatik.- 6.1 Vektorpotential.- 6.2 Differentialgleichung für das Vektorpotential.- 6.3 Magnetischer Dipol.- 6.4 Induktivitätskoeffizienten.- 6.5 Quasistatische Elektrodynamik.- 6.6 Mathematische Ergänzung (Satz von Helmholtz).- 7 Induzierte Quasistationäre Ströme.- 7.1 Induzierte Schleifenströme.- 7.2 Selbstinduktion und wechselseitige Induktion beizwei Stromschleifen.- 7.3 Energie des B-Feldes.- 7.4 Strom-Spannungs-Beziehung bei Spule und Transformator.- 7.5 Induktion in bewegten Leitern.- 8 Elektrisch Polarisierbare Stoffe.- 8.1 Elektrische Polarisation.- 8.2 Polarisationsladungen.- 8.3 Polarisationsstrom.- 8.4 Freie Ladungen und elektrische Verschiebungsdichte.- 8.5 Elektrische Materialgrößen.- 9 Magnetisch Polarisierbare Stoffe.- 9.1 Ampèresche Kreisströme.- 9.2 Magnetisierung (Magnetische Polarisation).- 9.3 Magnetisierungsströme.- 9.4 Freie Ströme und magnetische Feldstärke.- 9.5 Magnetische Materialgrößen.- 9.6 Ferromagnetische Materialien.- 9.7 Zusammenfassung der Maxwell-Gleichungen mit D und H.- 10 Elektromagnetische Energiebilanz.- 10.1 Elektrische Leistungsdichte.- 10.2 Magnetische Leistungsdichte.- 10.3 Elektromagnetische Energiestromdichte (Poynting-Vektor).- 103.2 Anmerkungen.- 11 Retardierte Lösungen der Maxwell-Gleichungen.- 11.1 Wellengleichungen.- 11.2 Inhomogene Wellengleichungen für E und B.- 11.3 Inhomogene Wellengleichungen für dynamische Potentiale.- 11.4 Retardierte Potentiale.- 11.5 Zeitveränderlicher elektrischer Dipol (Hertzscher Dipol).- 11.6 Zeitveränderlicher magnetischer Dipol (Fitzgeraldscher Dipol).- 11.7 Zur Berücksichtigung von Materialeigenschaften unter dynamischen Bedingungen.- Aufgaben.- Lösungen.- Literatur.- Symbole.

Akad.Oberrat Dipl.-Phys. Roland Kröger, Universität Erlangen;
Prof. Dr.-Ing. Dr.h.c. Rolf Unbehauen (em.), Lehrstuhl für Allgemeine und Theoretische Elektrotechnik, Universität Erlangen