Lehner Elektromagnetische Feldtheorie

Für Ingenieure und Physiker
4. Auflage 2004
ISBN: 978-3-662-06976-9
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 670 Seiten, Web PDF

Reihe: Computer Science and Engineering (German Language)

Dieses eingeführte, didaktisch hervorragende Lehrbuch vereinigt Anschaulichkeit mit außerordentlicher Genauigkeit in der Begriffsbildung und in den Ableitungen. Vermittelt werden die elektromagnetische Feldtheorie und die dafür erforderlichen mathematischen Methoden. Die Maxwellschen Gleichungen werden vorgestellt und erläutert. Es folgen Ausführungen über Elektrostatik, Strömungsprobleme, Magnetostatik, quasistationäre Felder und elektromagnetische Wellen.

Der Autor behandelt die Anwendung numerischer Methoden wie finite Differenzen, finite Elemente, Randelemente, Ersatzladungsmethoden und Monte-Carlo-Methoden auf feldtheoretische Probleme. Er gibt Ausblicke auf grundlegende, z.T. noch offene Fragen der Physik bis hin zur Quantenmechanik. Ein Kapitel über die spezielle Relativitätstheorie, mit deren Hilfe sich zahlreiche Probleme der elektromagnetischen Feldtheorie leichter lösen lassen, rundet das Werk ab. In der 6. Auflage wurden Korrekturen durchgeführt.

Ein Buch nicht nur für Ingenieurstudenten, sondern auch für Studenten der Physik und anderer Fachrichtungen.

Zielgruppe

Graduate

Autoren/Hrsg.

Lehner, Günther

Inhaltsverzeichnis

1 Die Maxwellschen Gleichungen.- 2 Die Grundlagen der Elektrostatik.- 3 Die formalen Methoden der Elektrostatik.- 4 Das stationäre Strömungsfeld.- 5 Die Grundlagen der Magnetostatik.- 6 Zeitabhängige Probleme I (Quasistationäre Näherung).- 7 Zeitabhängige Probleme II (Elektromagnetische Wellen).- 8 Numerische Methoden.- Anhänge.- A.1 Elektromagnetische Feldtheorie und Photonenruhmasse.- A.1.1 Einleitung.- A.1.2 Beispiele.- A.1.2.1 Gleichmäßig geladene Kugeloberfläche.- A.1.2.2 Der ebene Kondensator und seine Kapazität.- A.1.2.3 Der ideale elektrische Dipol.- A.1.2.4 Der ideale magnetische Dipol.- A.1.2.5 Ebene Wellen.- A.1.3 Messungen und Schlußfolgerungen.- A.1.3.1 Magnetfelder der Erde und des Jupiter.- A.1.3.2 Schumann-Resonanzen.- A.1.3.3 Grundsätzliche Grenzen — die Unschärferelation.- A.2 Magnetische Monopole und Maxwellsche Gleichungen.- A.2.1 Einleitung.- A.2.2 Duale Transformationen.- A.2.3 Eigenschaften von magnetischen Monopolen.- A.2.4 Die Suche nach magnetischen Monopolen.- A.3 Über die Bedeutung der elektromagnetischen Felder und Potentiale (Bohm-Aharonov-Effekte).- A.3.1 Einleitung.- A.3.2 Die Rolle der Felder und Potentiale.- A.3.3 Die Ehrenfestschen Theoreme.- A.3.4 Magnetfeld und Vektorpotential einer unendlich langen idealen Spule.- A.3.5 Elektronenstrahlinterferenzen am Doppelspalt.- A.3.6 Schlußfolgerungen.- A.4 Die Liénard-Wiechertschen Potentiale.- A.5 Das Helmholtzsche Theorem.- A.5.1 Ableitung und Interpretation.- A.5.2 Beispiele.- A.5.2.1 Homogenes Feld im Inneren einer Kugel.- A.5.2.2 Punktladung im Inneren einer leitfähigen Hohlkugel.- A.6 Maxwellsche Gleichungen und Relativitätstheorie.- A.6.1 Galilei- und Lorentz-Transformation.- A.6.2 Die Lorentz-Transformation als orthogonale Transformation.- A.6.3 Einige Konsequenzender Lorentz-Transformation.- A.6.3.1 Die Lorentz-Kontraktion.- A.6.3.2 Die Zeitdilatation.- A.6.3.3 Die relativistische Addition der Geschwindigkeiten.- A.6.3.4 Aberration und Dopplereffekt.- A.6.4 Die Lorentz-Transformation der Maxwellschen Gleichungen.- A.6.5 Vierervektoren und Vierertensoren.- A.6.5.1 Definitionen.- A.6.5.2 Einige wichtige Vierervektoren.- A.6.6 Einige Beispiele.- A.6.6.1 Flächenladungen und ihre Felder.- A.6.6.2 Ströme und Raumladungen.- A.6.6.3 Kraft eines Stromes auf eine bewegte Ladung.- A.6.6.4 Das Feld einer gleichförmig bewegten Punktladung.- A.6.7 Schlußbemerkung.- Literatur.

Über Autor(innen)

Professor Günther Lehner

Studium der Mathematik und Physik, anschließend von 1957 bis 1972 Tätigkeiten an der Technischen Hochschule München, am Institut für Plasmaphysik in Garching, am Laboratorio Gas Ionizzati in Frascati bei Rom auf den Gebieten der Plasmaphysik, der thermonuklearen Kernfusion (Fusionsreaktor) und höchster Magnetfelder.

1961 Promotion auf dem Gebiet der Plasmaphysik und 1967 Habilitation auf dem Gebiet höchster Magnetfelder an der TH München. 1972 Ruf auf den Lehrstuhl für Theorie der Elektrotechnik der Universität Stuttgart, Forschung und Lehre auf den Gebieten der elektrischen Felder, der Energiewandlung und der Nutzung alternativer Energien, insbes. Sonnenenergie. 1996 Emeritierung.