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Elektromagnetische Feldtheorie: Für Ingenieure und Physiker

Autor Günther Lehner, Stefan Kurz
de Limba Germană Paperback – 13 mai 2021
Die elektromagnetische Feldtheorie ist ein für Ingenieure und Naturwissenschaftler grundlegendes Wissensgebiet, das die Gesetzmäßigkeiten elektrischer und magnetischer Felder und Wellen beschreibt. 
In diesem didaktisch ausgearbeiteten Lehrbuch werden die elektromagnetische Feldtheorie und die dafür erforderlichen mathematischen Methoden vermittelt. Dafür hat der Autor die Lehrinhalte möglichst anschaulich aufbereitet, die Begriffsbildungen und Ableitungen legt er äußerst genau dar.
Zu Beginn werden die Maxwellschen Gleichungen, die die Grundlage der klassischen Elektrodynamik bilden, vorgestellt und erläutert. Es folgen Ausführungen über Elektrostatik, Strömungsprobleme, Magnetostatik, quasistationäre Felder und elektromagnetische Wellen. Der Autor behandelt die Anwendung numerischer Methoden wie finite Differenzen, finite Elemente (FEM), Randelemente, Ersatzladungsmethoden und Monte-Carlo-Methoden auf feldtheoretische Probleme. Darüber hinaus gibt er immer wiederAusblicke auf grundlegende, zum Teil noch offene Fragen der Physik bis hin zur Quantenmechanik. Ein Kapitel widmet sich der Relativitätstheorie, die Maxwells klassische Elektrodynamik erweitert. Denn mithilfe von Einsteins Theorie lassen sich zahlreiche Probleme der elektromagnetischen Feldtheorie leichter lösen.
Das Lehrbuch richtet sich an Studierende der ingenieurwissenschaftlichen Fächer und der Physik. Aber auch Studierende anderer naturwissenschaftlicher Fachrichtungen profitieren von diesem Standardwerk zur elektromagnetischen Feldtheorie. Ein Verzeichnis der Symbole und ein Sachverzeichnis erleichtern die Handhabung des Buchs und unterstützen das Lernen.
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Specificații

ISBN-13: 9783662630686
ISBN-10: 3662630680
Ilustrații: XXXVI, 836 S. 362 Abb.
Dimensiuni: 168 x 240 mm
Greutate: 1.37 kg
Ediția:9. Aufl. 2021
Editura: Springer Berlin, Heidelberg
Colecția Springer Vieweg
Locul publicării:Berlin, Heidelberg, Germany

Cuprins

Die Maxwellschen Gleichungen.- Die Grundlagen der Elektrostatik.- Die formalen Methoden der Elektrostatik.- Das stationäre Strömungsfeld.- Die Grundlagen der Magnetostatik.- Zeitabhängige Probleme I (Quasistationäre Näherung).- Zeitabhängige Probleme II (Elektromagnetische Wellen).- Numerische Methoden.- Anhänge: Elektromagnetische Feldtheorie und Photonenruhemasse.- Magnetische Monopole und Maxwellsche Gleichungen.- Über die Bedeutung der elektromagnetischen Felder und Potentiale (Bohm-Aharonov-Effekte).- Die Liénard-Wichertschen Potentiale.- Das Helmholtzsche Theorem.- Maxwellsche Gleichungen und Relativitätstheorie.- Feldtheorie und Gravitation, die Allgemeine Relativitätstheorie.

Notă biografică

Professor Dr. rer.nat. Günther Lehner studierte theoretische Physik an der Universität München. Dann arbeitete er von 1957–1972 an Problemen der thermonuklearen Fusion und Magnetohydrodynamik (TH München, Institut für Plasmaphysik, später Max-Planck-Institut, in Garching, Laboratorio Gas Ionizzati in Frascati bei Rom). 1972 an die Universität Stuttgart berufen leitete er dort das Institut für Theorie der Elektrotechnik bis 1996.
Professor Dr.-Ing. Stefan Kurz studierte Elektrotechnik an der Universität Stuttgart. Er absolvierte 1998–2014 verschiedene berufliche Stationen bei der Robert Bosch GmbH und im akademischen Bereich, unter anderem als Professor für Theoretische Elektrotechnik und numerische Feldberechnung an der Universität der Bundeswehr Hamburg und als „Finland Distinguished Professor“ an der TU Tampere. Heute ist er als Senior Chief Expert am Bosch Center for Artificial Intelligence und als Professor für Mathematische Modellierung Elektromagnetischer Felder an der TU Darmstadt tätig.

Textul de pe ultima copertă

Dieses eingeführte, didaktisch hervorragende Lehrbuch vereinigt auch in der 9. Auflage Anschaulichkeit mit außerordentlicher Genauigkeit in der Begriffsbildung und in den Ableitungen. Vermittelt werden die elektromagnetische Feldtheorie und die dafür erforderlichen mathematischen Methoden. Die Maxwell‘schen Gleichungen werden vorgestellt und erläutert. Es folgen Ausführungen über Elektrostatik, Strömungsprobleme, Magnetostatik, quasistationäre Felder und elektromagnetische Wellen. Die Autoren behandeln die Anwendung numerischer Methoden wie finite Differenzen, finite Elemente, Randelemente, Ersatzladungsmethoden und Monte-Carlo-Methoden auf feldtheoretische Probleme. Sie geben Ausblicke auf grundlegende Fragen der Physik bis hin zur Quantenmechanik. Ein Anhang widmet sich der speziellen Relativitätstheorie, mit deren Hilfe sich zahlreiche Probleme der elektromagnetischen Feldtheorie leichter lösen lassen, ein weiterer der allgemeinen Relativitätstheorie, die schon heute technische Bedeutung erlangt hat. In der 9. Auflage wurde ein Kapitel über die Formulierung der Elektrodynamik mit Differentialformen hinzugefügt. Differentialformen erlauben eine besonders übersichtliche und elegante Darstellung der Elektrodynamik. 
Der Inhalt 
Die Maxwell‘schen Gleichungen.- Die Grundlagen der Elektrostatik.- Die formalen Methoden der Elektrostatik.- Das stationäre Strömungsfeld.- Die Grundlagen der Magnetostatik.- Zeitabhängige Probleme I (Quasistationäre Näherung).- Zeitabhängige Probleme II (Elektromagnetische Wellen).- Formulierung der Elektrodynamik mit Differentialformen.- Numerische Methoden.- Anhänge: Elektromagnetische Feldtheorie und Photonenruhemasse.- Magnetische Monopole und Maxwell‘sche Gleichungen.- Über die Bedeutung der elektromagnetischen Felder und Potentiale (Bohm-Aharonov-Effekte).- Die Liénard-Wiechert‘schen Potentiale.- Das Helmholtz‘sche Theorem.- Maxwell‘sche Gleichungen und Relativitätstheorie.- Relativitätstheorieund Gravitation, die Allgemeine Relativitätstheorie.Die Zielgruppen
Ein Buch für Studierende der Ingenieurwissenschaften, aber auch der Physik und anderer Fachrichtungen.
Die Autoren
Professor Dr. rer.nat. Günther Lehner (1931–2021) studierte theoretische Physik an der Universität München. Dann arbeitete er von 1957–1972 an Problemen der thermonuklearen Fusion und Magnetohydrodynamik (TH München, Institut für Plasmaphysik, später Max-Planck-Institut, in Garching, Laboratorio Gas Ionizzati in Frascati bei Rom). 1972 an die Universität Stuttgart berufen leitete er dort das Institut für Theorie der Elektrotechnik bis 1996.
Professor Dr.-Ing. Stefan Kurz studierte Elektrotechnik an der Universität Stuttgart. Er absolvierte 1998–2014 verschiedene berufliche Stationen bei der Robert Bosch GmbH und im akademischen Bereich, unter anderem als Professor für Theoretische Elektrotechnik und numerische Feldberechnung an der Universität der Bundeswehr Hamburg und als „Finland Distinguished Professor“ an der TU Tampere. Heute ist er als Senior Chief Expert am Bosch Center for Artificial Intelligence und als Professor für Mathematische Modellierung Elektromagnetischer Felder an der TU Darmstadt tätig.


Caracteristici

Grundlagen der Feldtheorie und ihre Anwendung für Ingenieure und Physiker Didaktisch hervorragend ausgearbeitetes Lehrbuch Mit Kapiteln zur speziellen und zur allgemeinen Relativitätstheorie