Vorlesungsskript

PHYS1100.0 Elektrizität und Magnetismus
Bachelor Physik
Bachelor Wirtschaftsphysik
Lehramt Physik

Othmar Marti

Institut für Experimentelle Physik

Universität Ulm

veröffentlicht unter

Lizenzinformationen

13. März 2015

Nothing is too wonderful to be true if it be consistent with the laws of nature.
Why, sir, there is every possibility that you will soon be able to tax it! (to PM William Gladstone, on the usefulness of electricity)
But still try, for who knows what is possible?
Michael Faraday, 1791-1861

Inhaltsverzeichnis

1  Einleitung
1.1  Lizenzinformationen
1.2  Dank
2  Elektrostatik
2.1  Elektrische Ladung und Coulombsches Gesetz
2.2  Das elektrische Feld
2.3  Zusammenhang zwischen Ladung und Feld: das Gausssche Gesetz
2.4  Elektrische Felder von Leitern
2.5  Elektrostatisches Potential
2.6  Poisson-Gleichung
2.7  Kapazität: eine geometrische Eigenschaft
2.8  Energie des elektrischen Feldes
2.9  Elektrische Eigenschaften der Materie
2.10  Zusammenfassung: die Grundgleichungen der Elektrostatik
3  Elektrische Ströme
3.1  Die Kontinuitätsgleichung und der Begriff des Stromes
3.2  Das Ohmsche Gesetz
3.3  Elektromotorische Kraft und Joulsche Wärme
3.4  RC-Stromkreise
3.5  Schaltungen und Bauelemente
3.6  Magnetfeld und Lorentzkraft
3.7  Die magnetische Kraft
3.8  Eigenschaften des magnetischen Feldes
3.9  Hall-Effekt
3.10  Die Lorentz-Transformation der Felder E und B
3.11  Zusammenfassung: Ströme
4  Zeitlich veränderliche Magnetfelder
4.1  Das Faradaysche Induktionsgesetz
4.2  Energie des Magnetfeldes
4.3  Magnetische Eigenschaften der Materie
4.4  Zusammenfassung: zeitlich veränderliche Magnetfelder
5  Die Maxwellschen Gleichungen
5.1  Was wissen wir?
5.2  Auflösung des Widerspruchs zur Kontinuitätsgleichung, Maxwellgleichungen
5.3  Maxwellgleichungen
5.4  Maxwellgleichungen in isotropen zeitunabhängigen Medien
5.5  Anwendung der Maxwellgleichungen
6  Elektromagnetische Wellen
6.1  Die Wellengleichung im Vakuum
6.2  Allgemeine Lösung der Wellengleichung
6.3  Elektromagnetische Wellen im Doppelleitersystem
6.4  Poynting-Vektor und Energiefluss
6.5  Elektromagnetische Wellen im Raum
6.6  Lichtgeschwindigkeit im Medium und Intensität
6.7  Polarisation
6.8  Die Fresnelschen Formeln
6.9  Zusammenfassung
A  Literaturhinweise
B  Begriffe
C  Mathematische Sätze
C.1  Die Diracsche Deltafunktion
C.2  Vektoridentitäten
C.3  Satz von Gauss
C.4  Satz von Green
C.5  Satz von Stokes
D  Berechnung elektrischer Felder
D.1  In der Nähe eines Leiterstückes
D.2  Auf der Symmetrieachse einer Kreisscheibe
D.3  Innerhalb und ausserhalb einer geladenen Zylinderfläche
D.4  In allen Bereichen zweier koaxialer zylinderförmiger Leiter
E  Lorentztransformationen
E.1  Lorentztransformationen für die magnetische Induktion
E.2  Lorentztransformation für das magnetische Feld
  Liste der Versuche
  Abbildungsverzeichnis
  Tabellenverzeichnis
Literaturverzeichnis
  Stichwortverzeichnis
Stichwortverzeichnis

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