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      Grundlagen der Elektrotechnik

      Grundlagen der Feldtheorie

      von

      Prof. Dr.-Ing. Michael Koch

      Prof. Dr.-Ing. Joachim Patzke

      Version 4.0

      Grundlagen der Elektrotechnik – Grundlagen der Feldtheorie

      Michael Koch, Joachim Patzke

      Copyright: © 2021 M. Koch;J. Patzke

      

      

       Benutzungshinweise zum eBook

      Aktuelle eBook-Formate sind für die Darstellung naturwissenschaftlicher Inhalte nicht optimal geeignet, da Sie auf einer Fließtextstruktur basieren. Bilder, Grafiken und Formeln werden in der Regel mit einer festen Größe dargestellt. Der Text ist hingegen skalierbar, sodass eine feste Zuordnung zwischen Text- und Bildgröße nicht erzwungen werden kann. Es bleibt daher dem Benutzer überlassen, beim Lesen eine sinnvolle Textgröße zu wählen, die in einer guten Relation zu Bildern und Formeln steht und darüber hinaus zu einer übersichtlichen Formatierung der enthaltenen Tabellen führt.

       Inhalt

       1 Felder 1

       1.1 Physikalische Felder 1

       1.2 Zeitlicher Verlauf der Felder 2

       1.3 Arten von Feldquellen. 3

       1.4 Darstellung von Feldern. 3

       2 Elektrisches Feld und Strömungsfeld. 4

       2.1 Allgemeine Zusammenhänge. 4

       2.2 Stromdichte und Strom.. 4

       2.2.1 Beispiel 1. 5

       2.2.2 Aufgabe 1. 7

       2.3 Vorgehen bei Widerstandsberechnungen. 8

       2.3.1 Aufgabe 2. 8

       2.3.2 Aufgabe 3. 8

       2.4 Ladungserhaltungssatz. 9

       2.5 Verhalten der Stromdichte an Grenzflächen. 11

       2.5.1 Aufgabe 4. 12

       2.6 Coulombkraft 13

       2.7 Elektrische Feldstärke. 13

       2.7.1 Beispiel 2. 14

       2.7.2 Coulombintegral 15

       2.8 Das elektrische Potential 17

       2.8.1 Aufgabe 5. 18

       2.9 Verschiebungsflussdichte und Gaußscher Satz. 19

       2.9.1 Beispiel 4. 20

       2.9.2 Aufgabe 6. 21

       2.9.3 Aufgabe 7. 22

       2.10 Kapazität 22

       2.10.1 Vorgehen bei Kapazitätsberechnungen. 24

       2.10.2 Beispiel 5. 24

       2.10.3 Aufgabe 8. 25

       2.10.4 Platten-, Zylinder- und Kugelkondensator 26

       2.11 Kapazitäten in Schaltungen. 26

       2.12 Parallel- und Reihenschaltung von Kapazitäten. 29

       2.12.1 Parallelschaltung. 29

       2.12.2 Reihenschaltung. 30

       2.12.3 Aufgabe 9. 32

       2.12.4 Aufgabe 10. 32

       2.12.5 Aufgabe 11. 32

       2.12.6 Aufgabe 12. 33

       2.12.7 Zusammenschaltung geladener Kondensatoren. 33

       2.12.8 Beispiel 6. 33

       2.12.9 Aufgabe 13. 34

       2.12.10 Aufgabe 14. 34

       2.13 Verhalten an Grenzflächen. 35

       2.13.1 Verschiebungsflussdichte an Grenzflächen. 35

       2.13.2 Elektrische Feldstärke an Grenzflächen. 36

       2.13.3 Brechungsgesetz der elektrischen Feldgrößen. 37

       2.13.4

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