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Das umfassende Übungsbuch zum Lehrbuch "Elektromagnetische Felder" desselben Autors. Jedes Kapitel enthält eine kurze Wiederholung des Stoffes mit Formelsammlung. Es folgen Übungen mit ansteigendem Schwierigkeitsgrad, wobei die anspruchsvolleren gekennzeichnet sind. Neben vollständig durchgerechneten Beispielen stellen die Autoren Aufgaben, für die sie nur die Resultate angeben – ideal zur Selbstkontrolle und Prüfungsvorbereitung. Zusätzlich bieten sie Klausuraufgaben mit Kurzlösungen. Sie behandeln Probleme von praktischer Relevanz und veranschaulichen die Ergebnisse durch numerische Auswertung. Umfangreiches Material – auch für Praktiker.

 

 

 

Aus dem Inhalt:

1. Elektrostatische Felder 1 / Zusammenfassung wichtiger Formeln 1 / Grundgleichungen im Vakuum 1 / Elementare Feldquellen 2 / Superposition 2 / Materie im elektrischen Feld 3 / Differentialgleichungen für das Potential 3 / Rand- und Stetigkeitsbedingungen 4 / Elektrische Feldenergie 4 / Elektrischer Fluss 5 / Kapazität 5 / Kräfte im elektrischen Feld 6 / Spiegelungsverfahren 6 / Aufgaben 7 / E1 Kraftberechnung mit dem Coulombschen Gesetz 7 / E2 Superposition von Ladungen 8 / E3 Unendlich lange, gerade Linienladungen 8 / E4 Kreisförmige Flächenladung 9 / E5 Feldberechnung mit dem Gaußschen Gesetz 10 / E6 Halbkugelförmige Raumladung, Ladungsschwerpunkt 12 / E7 Lineare Dipolverteilung 15 / E8 Elektrischer Liniendipol 16 / E9 Dipolverteilung auf einer Fläche (Doppelschicht) 17 / E10 Feldreduzierende Wirkung eines Erdseils 18 / E11 Äquipotentialflächen 21 / E12 Kapazität zwischen zylindrischen Leitern 22 / E13’ Polarisierte Platte 24 / E14 Stetigkeitsbedingungen am dielektrischen Zylinder 28 / E15 Spiegelung am dielektrischen Zylinder 29 / E16 Linienladung vor einem dielektrischen Halbraum 30 / E17 Energie einer kugelförmigen Raumladung 32 / E18 Teilkapazitäten 33 / E19 Kräfte an metallischen Oberflächen 35 / E20 Elektrischer Dipol vor einer leitenden Kugel 36 / E21 Kapazität einer Stabantenne 38 / E22 Randwertproblem in kartesischen Koordinaten 40 / E23 Elektrostatische Linse (periodischer Fall) 45 / E24’ Elektrostatische Linse (aperiodischer Fall) 49 / E25 Homogen polarisierter Zylinder 53 / E26 Ringladung über einem leitenden Halbraum mit / dielektrischer Halbkugel 54 / E27’ Lösung einer Poisson-Gleichung 58 / Ergänzungsaufgaben 63 // 2. Stationäres Strömungsfeld 69 / Zusammenfassung wichtiger Formeln 69 / Grundgleichungen 69 / Elementare Feldquellen 70 / Rand- und Stetigkeitsbedingungen 70 / Stromwärmeverluste und Widerstand 71 / Spiegelungsverfahren 71 / Aufgaben 72 / S1 Kugelerder, Schrittspannung 72 / S2’ Vierspitzenmethode 74 / S3 Elektrolytischer Trog 78 / S4 Widerstand einer leitenden Kreisscheibe 82 / S5 Luftblase im leitenden Volumen 86 / S6’ Strömungsfeld in einer Kugel 87 / Ergänzungsaufgaben 92 // 3. Magnetostatische Felder 95 / Zusammenfassung wichtiger Formeln 95 / Grundgleichungen im Vakuum 95 / Elementare Feldquellen 96 / Magnetfeld verteilter Ströme 96 / Materie im magnetischen Feld 97 / Differentialgleichungen für das Potential 97 / Rand- und Stetigkeitsbedingungen 98 / Magnetischer Fluss 98 / Magnetische Feldenergie und Induktivität 99 / Kräfte im magnetischen Feld 100 / Spiegelungsverfahren 100 / Aufgaben 100 / M1 Kraftberechnung mit dem Ampèreschen Gesetz 100 / M2 Leiterschleife im Feld einer Doppelleitung 102 / M3 Feldberechnung mit dem Biot-Savartschen Gesetz 104 / M4 Magnetischer Dipol vor einer Spule 107 / M5’ Permanentmagnet 109 / M6 Gegeninduktivität zwischen einer Kreisschleife und einer Doppelleitung 113 / M7 Achsenfeld einer Spule 115 / M8 Selbstinduktivität einer Spule 117 / M9 Stromdurchflossene Bandleitung 118 / M10 Doppelleitung über einem permeablen Halbraum 121 / M11’ Feldberechnung in einer elektrischen Maschine 125 / M12’ Erzeugung eines magnetischen Wanderfeldes 132 / M13 Permeable Hohlkugel 136 / Ergänzungsaufgaben 139 // 4. Quasistationäre Felder 143 / Zusammenfassung wichtiger Formeln 143 / Grundlegende Gleichungen 143 / Ohmsches Gesetz für bewegte Leiter 144 / Diffusionsgleichung und Eindringtiefe 144 / Komplexer Wechselstromwiderstand 145 / Aufgaben 145 / Q1 Unipolarmaschine 145 / Q2 Induktion in einer bewegten Leiterschleife 147 / Q3 Induktion durch Rotation 149 / Q4 Lesespule über einem Magnetband (Skalarpotential) 150 / Q5’ Lesespule über einem Magnetband (Vektorpotential) 153 / Q6 Stromverteilung in einem mehradrigen Kabel 155 / Q7 Induktionsofen 158 / Q8 Diffusion im leitenden Block (Laplace-Transformation) 161 / Q9 Di’usion im leitenden Block (Bernoulliansatz) 164 / Q10’ Leitende Platten im transienten Magnetfeld 165 / Q11 Abschirmung durch leitende Kugelschalen 170 / Q12 Schirmung einer HF-Spule 174 / Q13 Dünnwandiger Rechteckzylinder im homogenen, magnetischen Wechselfeld 176 / Q14’ Doppelleitung über einer leitenden Platte 177 / Q15’ Bewegte Doppelleitung über einer leitenden Platte (Levitation) 181 / Q16’ Wirbelstromkanone 186 / Ergänzungsaufgaben 190 // 5. Beliebig zeitveränderliche Felder 195 / Zusammenfassung wichtiger Formeln 195 / Grundlegende Gleichungen 195 / Homogene Wellengleichung 196 / Komplexe Dielektrizitätskonstante 196 / Poyntingscher Vektor 196 / Ebene Wellen 197 / Retardierte Potentiale 198 / Hertzscher Dipol 199 / Geführte Wellen in Hohlleitern 199 / Aufgaben 200 / W1 Anpassung von Leitungen 200 / W2 Ebene Welle, elliptische Polarisation 202 / W3 Reflexion am geschichteten Medium 206 / W4 Unterdrückung von Radarechos 208 / W5 Hertzscher Dipol vor einer leitenden Ecke 211 / W6 Phased Array mit Hertzschen Dipolen 213 / W7’ Gruppenstrahler mit ‘/2-Dipolen 216 / W8 Strahlung eines ringförmigen Stromes 219 / W9 Verluste in einer Parallelplattenleitung 221 / W10 Parallelplattenleitung mit Dielektrikum 223 / W11 Rechteckhohlleiter mit Anregung 226 / W12 Wellen im Koaxialkabel 229 / W13 Rundhohlleiter mit dielektrischer Schicht auf der Wand 233 / W14’ Rechteckresonator mit Anregung 235 / W15’ Dielektrischer Resonator 239 / W16’ Cerenkov-Strahlung 242 / W17 Komplexer Energiesatz 248 / W18 Innerer Wechselstromwiderstand eines Leiters 248 / Ergänzungsaufgaben 249 // Literaturverzeichnis 253 // Sachverzeichnis 255