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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.PT Griff / College 6a - Naturwissenschaften	Status: Entliehen	Frist: 04.12.2024	Vorbestellungen: 0

Auf Vorlesungen am privaten Reed College, Portland, Oregon, beruhende gründliche Einführung in die Elektrodynamik für das Bachelorstudium der Physik oder Elektrotechnik. Breiten Raum nehmen die Vektoranalysis, Elektro- und Magnetostatik sowie elektrische und magnetische Felder in Materie ein.

 

 

 

 

Aus dem Inhalt:

Vorwort 15 // Vorbemerkungen 17 // Vorwort zur deutschen Ausgabe 23 // Kapitel 1 Vektoranalysis 27 / 1.1 Vektoralgebra 28 / 1.1.1 Vektoroperationen 28 / 1.1.2 Vektoralgebra in der Komponentenform 31 / 1.1.3 Dreierprodukte 35 / 1.1.4 Orts-, Verschiebungs-und Verbindungsvektoren 36 / 1.1.5 Wie sich Vektoren transformieren 38 / 1.2 Differentialrechnung 41 / 1.2.1 "Gewöhnliche" Ableitungen 41 / 1.2.2 Gradient 41 / 1.2.3 Der Operator V 45 / 1.2.4 Die Divergenz 46 / 1.2.5 Die Rotation 48 / 1.2.6 Produktregeln 49 / 1.2.7 Zweite Ableitungen 51 / 1.3 Integralrechnung 54 / 1.3.1 Linien-, Flächen-und Volumenintegrale 54 / 1.3.2 Der Fundamentalsatz der Differentialrechnung 60 / 1.3.3 Der Fundamentalsatz für den Gradienten 61 / 1.3.4 Der Fundamentalsatz für die Divergenz 63 / 1.3.5 Der Fundamentalsatz für die Rotation 66 / 1.3.6 Partielle Integration // 1.4 Krummlinige Koordinaten 71 / 1.4.1 Sphärische Polarkoordinaten 71 / 1.4.2 Zylinderkoordinaten 76 / 1.5 Die Diracsche Deltafunktion 78 / 1.5.1 Die Divergenz von r/r2 78 / 1.5.2 Die eindimensionale Dirac'sche Deltafunktion 79 / 1.5.3 Die dreidimensionale Deltafunktion 84 / 1.6 Die Theorie der Vektorfelder 87 / 1.6.1 Das Helmholtz-Theorem 87 / 1.6.2 Potentiale 87 // Kapitel 2 Elektrostatik 95 / 2.1 Das elektrische Feld 96 / 2.1.1 Einleitung 96 / 2.1.2 Das Coulomb'sche Gesetz 97 / 2.1.3 Das elektrische Feld 98 / 2.1.4 Kontinuierliche Ladungsverteilungen 100 / 2.2 Divergenz und Rotation elektrostatischer Felder 104 / 2.2.1 Feldlinien, Fluss und Gauß'sches Gesetz 104 / 2.2.2 Die Divergenz von E 109 / 2.2.3 Anwendungen des Gauß'sehen Gesetzes 109 / 2.2.4 Die Rotation von E 116 / 2.3 Das elektrische Potential 117 / 2.3.1 Einführung in Potentiale 117 / 2.3.2 Anmerkungen zu Potentialen 119 / 2.3.3 Poisson-Gleichung und Laplace-Gleichung 124 / 2.3.4 Das Potential einer örtlich begrenzten Ladungsverteilung 124 / 2.3.5 Randbedingungen der Elektrostatik 129 / 2.4 Arbeit und Energie in der Elektrostatik 132 / 2.4.1 Die zur Bewegung einer Ladung notwendige Arbeit 132 / 2.4.2 Die Energie einer Gruppe von Punktladungen 133 / 2.4.3 Die Energie einer kontinuierlichen Ladungsverteilung 135 / 2.4.4 Anmerkungen zur elektrostatischen Energie 137 / 2.5 Leiter 139 / 2.5.1 Grundlegende Eigenschaften 139 / 2.5.2 Induzierte Ladungen 141 / 2.5.3 Flächenladungen und die Kraft auf einen Leiter 145 / 2.5.4 Kondensatoren 147 // Kapitel 3 Potentiale 157 / 3.1 Laplace-Gleichung 158 / 3.1.1 Einleitung 158 / 3.1.2 Die Laplace-Gleichung in einer Dimension 159 / 3.1.3 Die Laplace-Gleichung in zweiDimensionen 160 / 3.1.4 Die Laplace-Gleichung in drei Dimensionen 162 / 3.1.5 Randbedingungen und Eindeutigkeitssätze 164 / 3.1.6 Leiter und der zweite Eindeutigkeitssatz 167 / 3.2 Die Methode der Spiegelladungen 170 / 3.2.1 Das klassische Problem der Spiegelladung 170 / 3.2.2 Induzierte Flächenladung 171 / 3.2.3 Kraft und Energie 172 / 3.2.4 Andere Spiegelladungsprobleme 173 / 3.3 Separation der Variablen 176 / 3.3.1 Kartesische Koordinaten 177 / 3.3.2 Sphärische Koordinaten 188 / 3.4 Multipolentwicklung 199 / 3.4.1 Näherungsweise Potentiale in großen Entfernungen 199 / 3.4.2 Monopol-und Dipol-Terme 202 / 3.4.3 Koordinatenursprung in Multipolentwicklungen 205 / 3.4.4 Das elektrische Feld eines Dipols 207 // Kapitel 4 Elektrische Felder in Materie 219 / 4.1 Polarisation 220 / 4.1.1 Dielektrika 220 / 4.1.2 Induzierte Dipole 220 / 4.1.3 Ausrichtung polarer Moleküle 223 / 4.1.4 Polarisation 226 / 4.2 Das Feld eines polarisierten Objekts 227 / 4.2.1 Gebundene Ladungen 227 / 4.2.2 Physikalische Interpretation der Polarisationsladungen 231 / 4.2.3 Das Feld im Inneren eines Dielektrikums 234 / 4.3 Die dielektrische Verschiebung 236 / 4.3.1 Das Gauß¿sche Gesetz in der Anwesenheit von Dielektrika 236 / 4.3.2 Eine irreführende Parallele 240 / 4.3.3 Randbedingungen 241 / 4.4 Lineare Dielektrika 241 / 4.4.1 Suszeptibilität, Dielektrizitätskonstante, Dielektrizitätszahl 241 / 4.4.2 Randwertprobleme bei linearen Dielektrika 248 / 4.4.3 Energie in dielektrischen Systemen 254 / 4.4.4 Kräfte auf Dielektrika 260 // Kapitel 5 Magnetostatik 269 / 5.1 Die Lorentz-Kraft 270 / 5.1.1 Magnetfelder 270 / 5.1.2 Magnetische Kräfte 272 / 5.1.3 Ströme 277 / 5.2 Das Biot-Savart¿sche Gesetz 284 / 5.2.1 Stationäre Ström e 284 / 5.2.2 Das Magnetfeld eines stationären Stroms 285 / 5.3 Divergenz und Rotation von B 291 / 5.3.1 Geradlinige Ströme 291 / 5.3.2 Divergenz und Rotation von B 293 / 5.3.3 Das Ampere¿sche Gesetz 295 / 5.3.4 Vergleich zwischen Magnetostatik und Elektrostatik 304 / 5.4 Magnetisches Vektorpotential 307 / 5.4.1 Das Vektorpotential 307 / 5.4.2 Magnetostatische Randbedingungen 315 / 5.4.3 Multipolentwicklung des Vektorpotentials 317 // Kapitel 6 Magnetische Felder in Materie 333 / 6.1 Magnetisierung 334 / 6.1.1 Diamagnete, Paramagnete und Ferromagnete 334 / 6.1.2 Drehmomente und Kräfte auf magnetische Dipole 334 / 6.1.3 Effekt eines Magnetfelds auf die Umlaufbahnen in Atomen 339 / 6.1.4 Magnetisierung 341 / 6.2 Das Feld eines magnetisierten Objekts 342 / 6.2.1 Polarisationsströme 342 / 6.2.2 Physikalische Interpretation von Polarisationsströmen 346 / 6.2.3 Das magnetische Feld im Inneren von Materie 348 / 6.3 Das magnetische Hilfsfeld H 348 / 6.3.1 Das Ampere'sche Gesetz in magnetisierten Materialien 348 / 6.3.2 Eine irreführende Parallele 352 / 6.3.3 Randbedingungen 353 / 6.4 Lineare und nichtlineare Medien 354 / 6.4.1 Magnetische Suszeptibilität und Permeabilität 354 / 6.4.2 Ferromagnetismus 358 // Kapitel 7 Elektrodynamik 367 / 7.1 Elektromotorische Kraft 368 / 7.1.1 Ohm'sches Gesetz 368 / 7.1.2 Elektromotorische Kraft 375 / 7.1.3 Dynamische elektromotorische Kraft 378 / 7.2 Elektromagnetische Induktion 386 / 7.2.1 Das Faraday'sche Gesetz / 7.2.2 Das induzierte elektrische Feld 392 / 7.2.3 Induktivität 398 / 7.2.4 Energie in Magnetfeldern 406 / 7.3 Die Maxwell'schen Gleichungen 411 / 7.3.1 Die Elektrodynamik vor Maxwell 411 / 7.3.2 Wie Maxwell das Ampere'sche Gesetz reparierte 413 / 7.3.3 Die Maxwell'schen Gleichungen 417 / 7.3.4 Magnetische Ladung 419 / 7.3.5 Maxwell'sche Gleichungen in Materie 420 / 7.3.6 Randbedingungen 423 // Zwischenakt // Kapitel 8 Erhaltungssätze 439 / 8.1 Ladung und Energie 440 / 8.1.1 Die Kontinuitätsgleichung 440 / 8.1.2 Der Poynting¿sche Satz 441 / 8.2 Impuls 445 / 8.2.1 Das dritte Newton'sche Gesetz in der Elektrodynamik 445 / 8.2.2 Der Maxwell'sche Spannungstensor 446 / 8.2.3 Impulserhaltung 451 / 8.2.4 Drehimpuls 455 / 8.3 Magnetische Kräfte verrichten keine Arbeit 459 // Kapitel 9 Elektromagnetische Wellen 469 / 9.1 Wellen in einer Dimension 470 / 9.1.1 Die Wellengleichung 470 / 9.1.2 Sinusförmige W ellen 473 / 9.1.3 Randbedingungen: Reflexion und Transmission 476 / 9.1.4 Polarisation / 9.2 Elektromagnetische Wellen im Vakuum 481 / 9.2.1 Die Wellengleichung für E und B 481 / 9.2.2 Monochromatische ebene Wellen 483 / 9.2.3 Energie und Impuls in elektromagnetischen Wellen 486 / 9.3 Elektromagnetische Wellen in Materie 490 / 9.3.1 Ausbreitung in linearen Medien 490 / 9.3.2 Reflexion und Transmission bei senkrechtem Einfall 491 / 9.3.3 Reflexion und Transmission bei schrägem Einfall 494 / 9.4 Absorption und Dispersion 500 / 9.4.1 Elektromagnetische Wellen in Leitern 500 / 9.4.2 Reflexion an einer leitenden Oberfläche 504 / 9.4.3 Die Frequenzabhängigkeit der Dielektrizitätskonstante 506 / 9.5 Geführte Wellen 514 / 9.5.1 Wellenleiter 514 / 9.5.2 TE-Wellen in rechtwinkligen Wellenleitern 516 / 9.5.3 Koaxiale Übertragungsleitungen 520 // Kapitel 10 Potentiale und Felder 525 / 10.1 Der Potentialformalismus 526 / 10.1.1 Skalare und Vektorpotentiale 526 / 10.1.2 Eichtransformationen 529 / 10.1.3 Coulomb-Eichung und Lorenz-Eichung 530 / 10.1.4 Die Lorentz-Kraft in Potentialform 532 / 10.2 Kontinuierliche Verteilungen 534 / 10.2.1 Retardierte Potentiale 534 / 10.2.2 Die Jefimenko-Gleichungen 539 / 10.3 Punktladungen 541 / 10.3.1 Lienard-Wiechert-Potentiale 541 / 10.3.2 Die Felder einer bewegten Punktladung 548 // Kapitel 11 Strahlung 557 / 11.1 Dipolstrahlung 558 / 11.1.1 Was ist Strahlung? 558 / 11.1.2 Elektrische Dipolstrahlung 559 / 11.1.3 Magnetische Dipolstrahlung 565 / 11.1.4 Strahlung aus einer beliebigen Quelle 570 / 11.2 Punktladungen 575 / 11.2.1 Abgestrahlte Leistung einer Punktladung 575 / 11.2.2 Strahlungsreaktion 581 / 11.2.3 Die physikalische Grundlage der Strahlungsreaktion 586 // Kapitel 12 Elektrodynamik und Relativität 597 / 12.1 Die spezielle Relativitätstheorie 598 / 12.1.1 Die Einstein¿schen Postulate 598 / 12.1.2 Die Geometrie der Relativitätstheorie 605 / 12.1.3 Die Lorentz-Transformationen 617 / 12.1.4 Die Struktur der Raumzeit 624 / 12.2 Relativistische M echanik 632 / 12.2.1 Eigenzeit und Eigengeschwindigkeit 632 / 12.2.2 Relativistische Energie und relativistischer Impuls 635 / 12.2.3 Relativistische Kinematik 638 / 12.2.4 Relativistische Dynamik 643 / 12.3 Relativistische Elektrodynamik 651 / 12.3.1 Magnetismus als relativistisches Phänomen 651 / 12.3.2 Wie sich Felder transformieren 654 / 12.3.3 Der Feldtensor 664 / 12.3.4 Elektrodynamik in Tensornotation 667 / 12.3.5 Relativistische Potentiale // Anhang A Vektoranalysis in krummlinigen Koordinaten 679 / A.l Einführung 679 / A.2 Schreibweisen 679 / A.3 Gradient 680 / A.4 Divergenz 681 / A.5 Rotation 684 / A.6 Laplace-Operator 686 // Anhang B Das Helmholtz-Theorem 687 // Anhang C Einheiten 691 // Index 695