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3.11  Zusammenfassung: Ströme

Makroskopischer Strom
Gleichung (3.1)
         |
     ΔQ  ||
I =  ----||
     Δt   Fläche

Mittlere Geschwindigkeit der Ladungsträger
Gleichung (3.5)
         ∑
⟨v ⟩ = 1-   nj·vj
       n  j

Stromdichte
Vektorfeld Gleichung (3.6)
i = nq ⟨v⟩

Gesamtstrom
Gleichung (3.8)
         ∫
I (F ) =   i·da
        F

Strom bei mehreren Ladungsträgern
Gleichung (3.9)
    ∑
i =    nkqk ⟨vk⟩
     k

Kontinuitätsgleichung
Integralform Gleichung (3.15)
∫          ∫            ∫  ∂
   i·da  =   div idV  =   ---ρeldV
A          V            V ∂t

Differentialform Gleichung (3.16)

               ∂
div i(x,t) = - --ρel(x,t)
               ∂t

Ohmsches Gesetz
lokal Gleichung (3.2)
i(E ) = σE

integral Gleichung (3.4)

I = G ·U

Stromdichte und Relaxationszeit
Gleichung (3.12)
     q2 ⟨t⟩      q2τ
i = n--M-- E =  n-M--E

Leitfähigkeit und Relaxationszeit
Gleichung (3.13)
     ∑    q2kτk
σ =     nk-M--
      k      k

Potential und Leitfähigkeit
Gleichung (3.21)
div [σ(x,y,z)grad  U (x,y,z)] = 0

Leistung und Strom
Gleichung (3.8)
               2
         2    U--
P =  R ·I  =  R

Magnetische Kraft zweier paralleler Leiter
Gleichung (3.1)
F   =  const· ℓ·I1·I2--
  M              r

Magnetische Kraft auf eine sich parallel zu einem Strom bewegende Ladung
Gleichung (3.22)
         q·v ·I    1
Fz (r) = -------2· --
         2πε0·c    r

Lorentz-Kraft
Gleichung (3.1)
FL =  qv × B

Induktionskonstante
Gleichung (3.3)
      1
μ0 = ----
     ε0c2

Magnetfeld eines geraden Leiters mit dem Strom I
Gleichung (3.4)
B (r) = μ0-· I-
        2π   r

Kraftgesetz der Elektrodynamik
Gleichung (3.13)
F = q ·E  + q·v  × B

Biot-Savart-Kraft
Gleichung (3.16)
dF  = I ·dℓ × B

Ampèresches Durchflutungsgesetz, Integralform
Gleichung (3.28)
∮              ∬
   B ·ds  = μ0     i·da
S             A(S)

Ampèresches Durchflutungsgesetz, differentielle Form
Gleichung (3.30)
rot B  = μ0i

Quellenfreiheit von B, Integralform
Gleichung (3.37)
    ∬             ∭
0 =      B ·da  =       div BdV

     A            V(A)

Quellenfreiheit von B, differentielle Form
Gleichung (3.38)
div B  = 0

Ampèresches Durchflutungsgesetz und Quellenfreiheit(Vektorpotential)
 
Gleichung (3.43)
ΔA   (x,y,z) = - μ0i (x,y,z)

Berechnung des Vektorpotentials
Gleichung (3.44)
         μ0 ∭      i(r )    ′
A (r ) = ---      ------′dV
         4π       |r - r |

Integralform der Formel von Laplace
Gleichung (3.48)
         μ0I  ∮   dℓ × ρ
B (r) =  ----     ---3---
         4π Leiter   ρ

Hall-Spannung
Gleichung (3.3)
UHall = -I·B---
        q·b ·n

Lorentztransformation der Felder
Gleichung (3.21)
 E′  =   γ(vy)(Ex + vy·Bz  )
  x′
 Ey  =   Ey
 E′z  =   γ(vy)(Ez - vy·Bx  )
              (      v    )
B ′x  =   γ(vy)  Bx - -y2-Ez
                     c
 B′y  =   By
          (      vy   )
 B′z  =   γ  Bz + -2-Ex
                 c
Lorentztransformation der Felder
Gleichung (3.22)
Ex = γ(vy)(               )
  Ex + vy-1-·Hz
       c2 ε0
Ey = Ey
Ez = γ(vy)(      v  1    )
  Ez - -y2---Hx
       c  ε0
Hx = γ(vy)(Hx -  vyε0Ez)
Hy = Hy
Hz = γ(vy)(Hz +  vyε0Ex)



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