Dieses bekannte Lehrbuch stellt zunächst die für die Elektrodynamik benötigten mathematischen Grundlagen bereit, um die Vermischung mathematischer Schwierigkeiten mit Problemen physikalischer Natur zu vermeiden. Es folgt eine sorgfältige Einführung in die physikalischen Grundgesetze der Elektrodynamik bis hin zu den vollen Maxwell-Gleichungen. In den weiteren Kapiteln werden, allmählich vom Leichteren zum Schwereren fortschreitend, unter anderem die Konsequenzen der Maxwell-Gleichungen aufgezeigt und die Theorie elektromagnetischer Wellen behandelt. Das Buch ist auf die Bedürfnisse von…mehr
Dieses bekannte Lehrbuch stellt zunächst die für die Elektrodynamik benötigten mathematischen Grundlagen bereit, um die Vermischung mathematischer Schwierigkeiten mit Problemen physikalischer Natur zu vermeiden. Es folgt eine sorgfältige Einführung in die physikalischen Grundgesetze der Elektrodynamik bis hin zu den vollen Maxwell-Gleichungen. In den weiteren Kapiteln werden, allmählich vom Leichteren zum Schwereren fortschreitend, unter anderem die Konsequenzen der Maxwell-Gleichungen aufgezeigt und die Theorie elektromagnetischer Wellen behandelt. Das Buch ist auf die Bedürfnisse von Studierenden angepasst aber auch darüber hinaus als Nachschlagewerk geeignet. In dieser Auflage wurde die Anzahl der Aufgaben mit Lösungen erhöht.
Prof. Dr. Eckhard Rebhan hat von 1977 bis 2003 an der Heinrich-Heine-Universität in Düsseldorf Theoretische Physik gelehrt.
Inhaltsangabe
Anmerkungen zur Theoretischen Physik.- 1 Einleitung zur Elektrodynamik.- 2 Mathematische Vorbereitung.- 2.1 Physikalische Felder, Feldlinien und Flussröhren.- 2.2 Grundlagen aus der Vektoranalysis.- 2.3 Integralsätze.- 2.4 Darstellung wirbelfreier und quellenfreier Felder.- 2.5 Delta-Funktion.- 2.6 Lösungen der Poisson-Gleichung.- 2.7 Mittelwertsatz der Potenzialtheorie.- 2.8 Fundamentalsatz der Vektoranalysis.- 3 Maxwell-Gleichungen.- 3.1 Ladungen, Kräfte und statische elektrische Felder.- 3.2 Ströme, Kräfte und statische Magnetfelder.- 3.3 Maxwell-Gleichungen für zeitabhängige Felder.- 3.4 Zum Problem der magnetischen Ladung.- 4 Elektrostatik.- 4.1 Energie eines Systems von Ladungen und Feldenergie.- 4.2 Feldberechnung bei gegebener Ladungsverteilung.- 4.3 Kraft, Drehmoment und Wechselwirkungsenergie.- 4.4 Feldlinienstruktur elektrostatischer Felder.- 4.5 Elektrische Leiter in der Elektrostatik.- 4.6 Elektrostatische Randwertprobleme.- 4.7 Lösungsmethoden bei Randwertproblemen.- 4.8 Elektrostatische Felder in dielektrischer Materie.- 5 Magnetostatik.- 5.1 Darstellung des Magnetfelds.- 5.2 Fernfeld einer lokalisierten Stromverteilung.- 5.3 Drehimpuls, Kraft, Drehmoment und Feldenergie.- 5.4 Feldlinienstruktur magnetostatischer Felder.- 5.5 Induktionskoeffizienten eines Systems von Strömen.- 5.6 Wechselwirkungsenergie und Kräfte.- 5.7 Supraleiter.- 5.8 Magnetfeld in Materie.- 6 Stromkreise mit stationären und zeitlich veränderten Strömen.- 6.1 Stationäre Ströme.- 6.2 Langsam veränderliche Ströme.- 6.3 Skin-Effekt.- 7 Theorie zeitlich schnell veränderlicher elektromagnetischer Felder.- 7.1 Potenziale der Felder E und B.- 7.2 Wellengleichung und Lösung des Anfangswertproblems.- 7.3 Retardierte Potenziale.- 7.4 Elektromagentisches Feld einer bewegten Punktladung.- 7.5 Bemerkung zur Feldlinienstruktur.- 7.6 Elektromagnetische Wellen.- 7.7 TE- und TM-Wellen.- 7.8 Zeitabhängige elektromagnetische Felder in Materie.- 7.9 Energiesatz der Elektrodynamik.- 7.10 Feldimpuls und Strahlungsdruck.- Sachregister.- Symbolverzeichnis.
Anmerkungen zur Theoretischen Physik.- 1 Einleitung zur Elektrodynamik.- 2 Mathematische Vorbereitung.- 2.1 Physikalische Felder, Feldlinien und Flussröhren.- 2.2 Grundlagen aus der Vektoranalysis.- 2.3 Integralsätze.- 2.4 Darstellung wirbelfreier und quellenfreier Felder.- 2.5 Delta-Funktion.- 2.6 Lösungen der Poisson-Gleichung.- 2.7 Mittelwertsatz der Potenzialtheorie.- 2.8 Fundamentalsatz der Vektoranalysis.- 3 Maxwell-Gleichungen.- 3.1 Ladungen, Kräfte und statische elektrische Felder.- 3.2 Ströme, Kräfte und statische Magnetfelder.- 3.3 Maxwell-Gleichungen für zeitabhängige Felder.- 3.4 Zum Problem der magnetischen Ladung.- 4 Elektrostatik.- 4.1 Energie eines Systems von Ladungen und Feldenergie.- 4.2 Feldberechnung bei gegebener Ladungsverteilung.- 4.3 Kraft, Drehmoment und Wechselwirkungsenergie.- 4.4 Feldlinienstruktur elektrostatischer Felder.- 4.5 Elektrische Leiter in der Elektrostatik.- 4.6 Elektrostatische Randwertprobleme.- 4.7 Lösungsmethoden bei Randwertproblemen.- 4.8 Elektrostatische Felder in dielektrischer Materie.- 5 Magnetostatik.- 5.1 Darstellung des Magnetfelds.- 5.2 Fernfeld einer lokalisierten Stromverteilung.- 5.3 Drehimpuls, Kraft, Drehmoment und Feldenergie.- 5.4 Feldlinienstruktur magnetostatischer Felder.- 5.5 Induktionskoeffizienten eines Systems von Strömen.- 5.6 Wechselwirkungsenergie und Kräfte.- 5.7 Supraleiter.- 5.8 Magnetfeld in Materie.- 6 Stromkreise mit stationären und zeitlich veränderten Strömen.- 6.1 Stationäre Ströme.- 6.2 Langsam veränderliche Ströme.- 6.3 Skin-Effekt.- 7 Theorie zeitlich schnell veränderlicher elektromagnetischer Felder.- 7.1 Potenziale der Felder E und B.- 7.2 Wellengleichung und Lösung des Anfangswertproblems.- 7.3 Retardierte Potenziale.- 7.4 Elektromagentisches Feld einer bewegten Punktladung.- 7.5 Bemerkung zur Feldlinienstruktur.- 7.6 Elektromagnetische Wellen.- 7.7 TE- und TM-Wellen.- 7.8 Zeitabhängige elektromagnetische Felder in Materie.- 7.9 Energiesatz der Elektrodynamik.- 7.10 Feldimpuls und Strahlungsdruck.- Sachregister.- Symbolverzeichnis.
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