Elektromagnetische Feldtheorie

Für Ingenieure und Physiker
9. Auflage 2021
ISBN: 978-3-662-63068-6
Verlag: Springer

Buch, Deutsch, 836 Seiten, Paperback, Format (B × H): 168 mm x 240 mm, Gewicht: 1432 g

Die elektromagnetische Feldtheorie ist ein für Ingenieure und Naturwissenschaftler grundlegendes Wissensgebiet, das die Gesetzmäßigkeiten elektrischer und magnetischer Felder und Wellen beschreibt.

In diesem didaktisch ausgearbeiteten Lehrbuch werden die elektromagnetische Feldtheorie und die dafür erforderlichen mathematischen Methoden vermittelt. Dafür hat der Autor die Lehrinhalte möglichst anschaulich aufbereitet, die Begriffsbildungen und Ableitungen legt er äußerst genau dar.

Zu Beginn werden die Maxwellschen Gleichungen, die die Grundlage der klassischen Elektrodynamik bilden, 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 (FEM), Randelemente, Ersatzladungsmethoden und Monte-Carlo-Methoden auf feldtheoretische Probleme. Darüber hinaus gibt er immer wiederAusblicke auf grundlegende, zum Teil noch offene Fragen der Physik bis hin zur Quantenmechanik. Ein Kapitel widmet sich der Relativitätstheorie, die Maxwells klassische Elektrodynamik erweitert. Denn mithilfe von Einsteins Theorie lassen sich zahlreiche Probleme der elektromagnetischen Feldtheorie leichter lösen.

Das Lehrbuch richtet sich an Studierende der ingenieurwissenschaftlichen Fächer und der Physik. Aber auch Studierende anderer naturwissenschaftlicher Fachrichtungen profitieren von diesem Standardwerk zur elektromagnetischen Feldtheorie. Ein Verzeichnis der Symbole und ein Sachverzeichnis erleichtern die Handhabung des Buchs und unterstützen das Lernen.

Zielgruppe

Graduate

Autoren/Hrsg.

Kurz, Stefan

Lehner, Günther

Fachgebiete

• Naturwissenschaften Physik Elektromagnetismus
• Technische Wissenschaften Technik Allgemein Physik, Chemie für Ingenieure
• Technische Wissenschaften Energietechnik | Elektrotechnik Elektrotechnik

Inhaltsverzeichnis

Die Maxwellschen Gleichungen.- Die Grundlagen der Elektrostatik.- Die formalen Methoden der Elektrostatik.- Das stationäre Strömungsfeld.- Die Grundlagen der Magnetostatik.- Zeitabhängige Probleme I (Quasistationäre Näherung).- Zeitabhängige Probleme II (Elektromagnetische Wellen).- Numerische Methoden.- Anhänge: Elektromagnetische Feldtheorie und Photonenruhemasse.- Magnetische Monopole und Maxwellsche Gleichungen.- Über die Bedeutung der elektromagnetischen Felder und Potentiale (Bohm-Aharonov-Effekte).- Die Liénard-Wichertschen Potentiale.- Das Helmholtzsche Theorem.- Maxwellsche Gleichungen und Relativitätstheorie.- Feldtheorie und Gravitation, die Allgemeine Relativitätstheorie.

Über Autor(innen)

Professor Dr. rer.nat. Günther Lehner studierte theoretische Physik an der Universität München. Dann arbeitete er von 1957–1972 an Problemen der thermonuklearen Fusion und Magnetohydrodynamik (TH München, Institut für Plasmaphysik, später Max-Planck-Institut, in Garching, Laboratorio Gas Ionizzati in Frascati bei Rom). 1972 an die Universität Stuttgart berufen leitete er dort das Institut für Theorie der Elektrotechnik bis 1996.

Professor Dr.-Ing. Stefan Kurz studierte Elektrotechnik an der Universität Stuttgart. Er absolvierte 1998–2014 verschiedene berufliche Stationen bei der Robert Bosch GmbH und im akademischen Bereich, unter anderem als Professor für Theoretische Elektrotechnik und numerische Feldberechnung an der Universität der Bundeswehr Hamburg und als „Finland Distinguished Professor“ an der TU Tampere. Heute ist er als Senior Chief Expert am Bosch Center for Artificial Intelligence und als Professor für Mathematische Modellierung Elektromagnetischer Felder an der TU Darmstadt tätig.