Ausgewählte Kapitel aus der Physik. Nach Vorlesungen an der Technischen Hochschule in Graz: IV. Teil: Elektrizität

IV. Elektrizität. Inhaltsverzeichnis.- Zur Einführung.- Überblick über den Mittelschullehrstoff.- A. Einführender Überblick.- 1. Die Entwicklung der Elektrizitätslehre von Coulomb bis Maxwell.- 2. Das Elektron.- a) Feldtheorie und Elektronentheorie.- b) Die Elektronen in der Materie.- ?) Planetenmodell des Atoms.- ?) Aufbau der Atomkerne.- ?) Aufbau der Atomhülle.- ?) Das periodische System der Elemente.- ?) Der Aufbau der Moleküle.- 3. Das Ätherproblem.- 4. Die Entwicklung der elektrischen Maßsysteme.- ?) Allgemeines.- ?) Die Dimension des Produktes $$\hat \varepsilon \,\cdot\,\hat \mu $$.- ?) Das absolute elektrostatische Maßsystem.- ?) Das absolute elektromagnetische Maßsystem.- ?) Die „kritische Geschwindigkeit“.- ?) Die praktischen Einheiten.- ?) Das Gausssche Maßsystem der Theoretiker.- ?) Das technische Maßsystem des Praktikers.- ?) Zusammenfassung.- ?) Formelsammlung.- B. Elektrostatik (Ruhende Elektrizität und ihr Feld).- 5. Grundlagen.- ?) Grundtatsachen.- ?) Nichtleiter und Leiter.- ?) Das Coulombsche Gesetz.- 6. Das elektrostatische Feld.- ?) Feldbeschreibung durch Kraftlinien.- ?) Feldbeschreibung durch Spannung U bzw. Potential ?.- 7. Das Verhalten der Leiter.- ?) Allgemeines.- ?) Ladungsverteilung und Kapazität einfacher Leiterformen.- ?) Flächendichte und Flächenkrümmung.- ?) Leiter im elektrostatischen Feld : Influenz; Erregung.- 8. Der Kondensator.- ?) Der ideale Kondensator.- ?) Der Kugelkondensator.- ?) Der Zylinderkondensator.- ?) Der Plattenkondensator.- ?) Der Schutzringkondensator; Thomsons elektrostatische Waage.- ?) Schaltung von Kondensatoren.- 9. Das Verhalten der Isolatoren.- ?) Phänomenologische Beschreibung des Dielektrikums.- ?) Der unvollkommene Isolator.- ?) Die Molekulartheorie der Polarisation.- 10. Elektrizitätsquellen.- a) Die elektrische Doppelschicht.- b) Isolatoren.- ?) Reibungselektrizität.- ?) Wasserfallelektrizität.- ?) Feste und flüssige Isolatoren.- ?) Zusammenfassung.- c) Metalle.- ?) Der Volta-Versuch.- ?) Das Elektronengas im Metall (alte Theorie).- ?) Das entartete Elektronengas (neue Theorie : Sommerfeld).- ?) Elektronenaustritt aus der Metalloberfläche.- ?) Der glühelektrische Effekt.- ?) Der (äußere) lichtelektrische Effekt (Photoeffekt).- ?) Kalte Entladung.- ?) Berührungs-(Galvani-) Spannung und Kontaktpotential.- ?) Der Thermoeffekt.- ?) Der Peltier-Effekt.- d) Metall und Elektrolyt.- ?) Einführung und Problemstellung.- ?) Elektromotorische Kraft und Wärmetönung; thermodynamische Behandlung.- ?) Die elektrische Doppelschichte; osmotische Theorie.- C. Gleichförmig bewegte Elektrizität (Der stationäre, d. i. zeitlich konstante elektrische Strom und sein Feld).- 11. Grundlagen.- a) Anschluß an die Elektrostatik.- b) Die Stromstärke.- c) Die Spannung U-Potentialdifferenz ??, elektromotorische Kraft E.- d) Der Widerstand R.- e) Der elektrische Stromkreis.- 12. Eigenschaften und M?chanismus der Leitungsströme.- a) Stromleitung in Metallen.- b) Stromleitung in Elektrolyten.- ?) Geschichtlicher Überblick.- ?) Formulierung des Strommechanismus.- ?) Diskussion der abgeleiteten Ausdrücke.- ?) Starke und schwache Elektrolyte.- ?) Sekundäre Prozesse bei Gleichstromelektrolyse (Polarisation).- c) Stromleitung in Gasen.- ?) Der unselbständige Leitungsstrom.- ?) Der selbständige Leitungsstrom.- 13. Das Magnetfeld des Stromes.- a) Allgemeines.- b) Magnetostatik.- ?) Das Coulombsche Gesetz des Magnetismus.- ?) Das magnetostatische Feld.- ?) Materie im Magnetfeld.- c) Das Stromfeld.- ?) Das Biot-Savartsche Elementargesetz.- ?) Der Faktor k2 und die Maßsysteme.- ?) Das Magnetfeld eines unendlich langen Leiters.- ?) Das Durchflutungsgesetz.- ?) Axiale Feldstärke eines Kreisstromes.- ?) Die Stromfläche F · I als magnetisches Blatt mit Moment 𝔐.- ?) Das Feld im Inneren einer Stromspule.- ?) Bewegliche Stromleiter im Feld fester Magnete.- ?) Leiterkreis im homogenen Feld.- ?) Wechselwirkung von Strömen (Elektrodynamik im engeren Sinn).- d) Das erste Tripel der Maxwellschen Gleichungen.- D. Ungleichförmig bewegte Elektrizität (Veränderliches elektromagnetisches Feld).- 14. Die elektromagnetische Induktion.- a) Experimentelle Grundlagen und deren Formulierung.- b) Anwendung des Induktionsgesetzes auf bestimmte Fälle.- ?) Der Erdinduktor.- ?) Die Erzeugung von Wechselstrom.- ?) Wechselseitige Induktion zweier Solenoide.- ?) Die Selbstinduktion in einer Spule.- ?) Einfluß der Selbstinduktion auf den zeitlichen Stromverlauf.- ?) Die vom Strom geleistete magnetische Arbeit.- ?) Bestimmung der Kraftflußdichte B.- ?) Die Entwicklung der magnetischen Einheiten im technischen System.- ?) Wirbelströme.- c) Das zweite Tripel der Maxwellschen Gleichungen.- 15. Elektronentheorie des Magnetismus.- a) Grundlagen.- b) Elektronentheorie des diamagnetischen Verhaltens.- c) Elektronentheorie des paramagnetischen Verhaltens.- d) Ferromagnetismus.- 16. Wechselstrom.- a) Allgemeines.- b) Wechselstrom- (oder „Schein“-) Widerstand Rs, Phasenverschiebung ?, Leistung N.- c) Umspanner (Transformatoren).- d) Resonanz im Wechselstromkreis.- e) Elektrischer Schwingungskreis.- 17. Die Maxwellsche Theorie.- a) Beschreibung des elektromagnetischen Feldes.- b) Elektromagnetische Störung im homogenen isotropen Isolator (Wellen).- c) Relativitätstheorie und elektromagnetisches Feld.- Namen- und Sachverzeichnis.