Grundlagen der elektromagnetischen Feldtheorie

Maxwellgleichungen, Lösungsmethoden und Anwendungen
4., vollständig überichtigte und erweiterte Auflage 2022
ISBN: 978-3-662-65125-4
Verlag: Springer

Buch, Deutsch, 568 Seiten, Paperback, Format (B × H): 168 mm x 240 mm, Gewicht: 1084 g

Dieses Buch bietet eine Einführung in die elektromagnetische Feldtheorie und ermöglicht es den Leserinnen und Lesern, Schritt für Schritt die Maxwellgleichungen der Elektrodynamik zu verstehen und anzuwenden. Nach der Zusammenstellung der mathematischen Grundlagen werden die für die Ingenieurwissenschaften unverzichtbaren makroskopischen Maxwell’schen Gleichungen in Materie ins Zentrum gerückt. Ausgehend davon zeigt das Buch verschiedenste analytische Lösungsmethoden und Anwendungen.

Mathematisch präzise und durch ausführliche Rechnungen leicht verständlich, stellt das Buch eine Verbindung zwischen Elektrotechnik, Mathematik und Physik her. Während der vorliegende Grundlagenband typische Sichtweisen der Ingenieurwissenschaften betont, ist der Vertiefungsband des Autors „Elektromagnetische Feldtheorie für Fortgeschrittene — Tensoranalysis, spezielle Relativitätstheorie und kovariante Formulierung der Maxwellgleichungen“ stärker an der Physik orientiert.

Übungsaufgaben mit ausführlichen Musterlösungen vertiefen den Stoff und helfen bei der Kontrolle des Lernerfolgs. Ein umfangreicher Tabellenteil am Ende des Buchs erlaubt die Nutzung als Nachschlagewerk.

In der vorliegenden vierten Auflage wurden zahlreiche Themen ergänzt und überarbeitet, darunter insbesondere TEM-Wellen und ebene Freiraum-Wellen grundlegender diskutiert  wie auch ein Abschnitt über die Fresnel'schen Formeln und Totalreflexion hinzugefügt, was beispielsweise für das Verständnis von Lichtwellenleitern hilfreich ist. Auch der Rundhohlleiter sowie höhere Wellentypen am Beispiel der Koaxialleitung werden nun behandelt.

Zielgruppe

Upper undergraduate

Autoren/Hrsg.

Klingbeil, Harald

Fachgebiete

• Naturwissenschaften Physik Physik Allgemein Theoretische Physik, Mathematische Physik, Computerphysik
• Naturwissenschaften Physik Elektromagnetismus Elektrizität, Elektrodynamik
• Technische Wissenschaften Energietechnik | Elektrotechnik Elektrotechnik

Inhaltsverzeichnis

Vorwort.- Einleitung.- Mathematische Grundlagen.- Feldtheoretische Grundlagen.- Klassifikation feldtheoretischer Probleme und Potentialansätze.- Lösungsmethoden und Vertiefung der Grundlagen.- Koordinatentransformationen und Wellenleiter.- Lösung der Übungsaufgaben.- Literaturverzeichnis.- Index.

Über Autor(innen)

Prof. Dr.-Ing. Harald Klingbeil, Leiter des Fachgebiets Beschleunigertechnik im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Universität Darmstadt und Leiter der Abteilung Ring RF Systems am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt.