Theoretische Elektrotechnik 1 - 6 / Theoretische Elektrotechnik
Band 4: Beschreibung, Berechnung und Synthese von Feldern
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Beschreibung
Der Band 4 der Fachbuchreihe "Theoretische Elektrotechnik 1 - 6", wendet sich an Studierenden ab dem 3. Semester aller Fachgebiete der Natur- und Ingenieurwissenschaften an Universitäten, Hochschulen, Fachhochschulen und Berufsakademien.
Im Hauptteil sind die Maxwelltheorie, ihre eindeutige Lösbarkeit, ihre Formen im R 3 und R 4, die Anzahl der Feldgleichungen, Invarianzen und das Zusammenwirken von Feldgrößen und Feldgleichungen bei diffentiellen wie integralen Herleitungen behandelt. Daraus gehen die Darstellungen zu den wichtigen Gesetzen, wie Induktions- und Durchflutungsgesetz, das Gesetz von Biot-Savart, der Poyntingvektor und die Energieströmung, v. u. a. m. hervor. Ausführlich wird auf die Berechnung elektromagneitscher Felder im statischen, stationären, quasistionären bzw. im raschveränderlichem Feld eingegangen.
Umfassend sind die numerischen Methoden zur Berechnung von elektromagentischen Feldern dargestellt. Es werden die Finite Differenzen Methode, die Fintie Elemente Methode und die Randelementemethode vorgestellt. An vielen Anwendungen ist das Vorgehen ausführlich erläutert.
Den Abschluss bildet ein umfangreiches Kapitel zur Synthese von elektrischen und magnetischen Feldern. Dazu werden die Tensor-Rechnung (Metrik des Raumes, metrische Koeffizienten, Christoffel-Symbole, u.a.) nebst Minkowski-Raum ebenso genutzt, wie der Feldtensor, die Quantitätsgrößen und der Erregungstensor.
Autor*in
Ute Diemar
Themen in »Theoretische Elektrotechnik 1 - 6 / Theoretische Elektrotechnik«
Berechnungsmethoden, elektrostatische Felder - Gleichungen von Laplace und Poisson, Direkte Integration Differentialprinzipien der Mechanik, Hamilton - Prinzip, Lagrange - Hamilton - Formalismus für klassische Felder Eindeutige Lösbarkeit der Maxwellgleichungen, Randwertaufgaben, Transformation bei Basiswechsel Einteilung elektromagenitsch Felder, Verhalten der Feldgrößen an Grenzflächen, Kraftwirkungen, Spannungstensor Elektromagnetische Felder, Feldgleichungen, Invarianz und Feldbegriff, Maxwellgleichungen, Anzahl, Maßsysteme Invarianz und Tensorkalkül, Forminvarianz der Maxwellschen Gleichungen, Energieströmung und Leistungsbilanz Konforme Abbildungen, Methode der Spiegelung, Beispiele Numerische Methoden zur Feldberechnung, FDM, FEM und BEM, Anwendungen, Eingabe Geometrie und Materialien Quasistationäre und rasch veränderliche Felder, Feldgleichungen, Wellengleichungen, Invarianz, Lösung im R3 Synthese von elektrischen und magnetischen Feldern, Syntheseaufgabe, Syntheseetappen, Metrik, Beispiele stationäre Felder, Gesetz von Biot - Savart, Anwendungen