Die Maxwell-Gleichungen
Vom Strömungsfeld des Gleichstroms zum Strahlungsfeld des Hertzschen Dipols
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Beschreibung
Dieses Buch bietet eine umfassende Einführung in die Elektromagnetische Feldtheorie und stellt die Herleitung und Lösung der Maxwell-Gleichungen detailliert dar. Im Mittelpunkt stehen grundlegende Konzepte wie elektrische und magnetische Felder, die durch anschauliche Versuchsanordnungen und ausführliche Erläuterungen in Textform vermittelt werden. Die Kapitel führen von den Gesetzen des Strömungsfeldes über die Elektrostatik und Magnetostatik bis hin zu zeitveränderlichen Feldern. Zentrale Themen wie das Induktionsgesetz, die Kontinuitätsgleichung und der Poynting-Vektor werden systematisch behandelt. Der Band schließt mit einer ausführlichen Betrachtung der Wellenausbreitung und der Analyse des Hertzschen Dipols ab. Dabei stehen die Berechnung und Interpretation von Feldlinien sowie Antennenkennwerten wie Richtdiagramm und Antennengewinn im Fokus.
Das Buch richtet sich an Studierende der Elektrotechnik, Informationstechnologie und Physik, die sich auf Vorlesungen in Theoretischer Elektrotechnik und Elektromagnetischer Feldtheorie vorbereiten möchten. Es baut auf den in der gymnasialen Oberstufe vermittelten Kenntnissen in Physik und Mathematik auf und eignet sich als begleitende Lektüre zu Vorlesungen und Seminaren. Durch die schrittweise Herleitung aller Formeln, ausführliche Erklärungen und zahlreiche Abbildungen werden Leser*innen dabei unterstützt, auch komplexe Zusammenhänge eigenständig nachzuvollziehen und anzuwenden.
Der Inhalt
Potential- und Strömungsfeld des Gleichstroms, Potentialgleichungen, Verschiebungsdichte, Energiedichte, Induktionsgesetz, Durchflutungsgesetz, Magnetisches Vektorpotential, Gesetz von Biot-Savart, Kontinuitätsgleichung, Verschiebungsstrom, Erste und zweite Maxwell-Gleichung, Wellengleichungen, Nah- und Fernfeld des Hertzschen Dipols, Feldlinien des Hertzschen Dipols, Antennenrichtcharakteristik und Antennengewinn
Die Autoren
Prof. Dipl.-Ing. Jürgen Donnevert hat auf den Gebieten Übertragungssysteme, Optische Nachrichtentechnik, Richtfunktechnik und Mobilkommunikation gelehrt.
Prof. Dr. Heinz Schmiedel ist Professor an der Hochschule Darmstadt. Die Schwerpunkte seiner Forschungs- und Lehraktivitäten sind Mikrowellenkomponenten, -systeme und -messtechnik, Satellitenkommunikation und numerische Optimierungsprozeduren.
Dieses Buch bietet eine umfassende Einführung in die Elektromagnetische Feldtheorie und stellt die Herleitung und Lösung der Maxwell-Gleichungen detailliert dar. Im Mittelpunkt stehen grundlegende Konzepte wie elektrische und magnetische Felder, die durch anschauliche Versuchsanordnungen und ausführliche Erläuterungen in Textform vermittelt werden. Die Kapitel führen von den Gesetzen des Strömungsfeldes über die Elektrostatik und Magnetostatik bis hin zu zeitveränderlichen Feldern. Zentrale Themen wie das Induktionsgesetz, die Kontinuitätsgleichung und der Poynting-Vektor werden systematisch behandelt. Der Band schließt mit einer ausführlichen Betrachtung der Wellenausbreitung und der Analyse des Hertzschen Dipols ab. Dabei stehen die Berechnung und Interpretation von Feldlinien sowie Antennenkennwerten wie Richtdiagramm und Antennengewinn im Fokus.
Das Buch richtet sich an Studierende der Elektrotechnik, Informationstechnologie und Physik, die sich auf Vorlesungen in Theoretischer Elektrotechnik und Elektromagnetischer Feldtheorie vorbereiten möchten. Es baut auf den in der gymnasialen Oberstufe vermittelten Kenntnissen in Physik und Mathematik auf und eignet sich als begleitende Lektüre zu Vorlesungen und Seminaren. Durch die schrittweise Herleitung aller Formeln, ausführliche Erklärungen und zahlreiche Abbildungen werden Leser*innen dabei unterstützt, auch komplexe Zusammenhänge eigenständig nachzuvollziehen und anzuwenden.
Erläutert die Maxwell-Gleichungen verständlich vom Strömungsfeld bis zum Hertzschen Dipol Leitet die Formeln der elektromagnetischen Feldtheorie Schritt für Schritt her Erleichtert Studierenden den Einstieg in Theoretische Elektrotechnik und Feldtheorie
Autor*in
Jürgen Donnevert
Themen in »Die Maxwell-Gleichungen«
Maxwell-Gleichungen Elektromagnetische Feldtheorie Elektrodynamik Elektrostatik Magnetostatik Elektrisches Feld Magnetfeld Induktionsgesetz Strömungsfeld Hertzscher Dipol