Zu Hauptinhalt springen

Inhalte Physik II - Elektrodynamik (4 st.)


→ Zurück zur ?bersicht Inhalte der Standardvorlesungen

Experimentalphysik II - Elektrodynamik Version Jan.24

I) Einleitung

  1. Kr?fte zwischen ruhenden Ladungen: Elektrostatik
  2. Kr?fte zwischen bewegten Ladungen: Magnetostatik
  3. Das elektromagnetische Feld

II) Grundlagen der Elektrostatik

  1. Das Coulomb'sche Gesetz
  2. Das elektrische Feld
  3. Arbeit und potenzielle Energie
  4. Das elektrostatische Potenzial
  5. Das Gauss'sche Gesetz der Elektrostatik

III) Anwendungen der Elektrostatik

  1. Kr?ftegleichgewicht im elektrostatischen Feld
  2. Elektrisches Feld einer geladenen Platte
  3. Elektrisches Feld zwischen parallelen Platten
  4. Der lange Draht und das Koaxialkabel
  5. Elektrisches Feld einer homogen geladenen Kugel
  6. Leiter im elektrischen Feld
  7. Der Faradayk?fig
  8. Die Energiedichte im elektrischen Feld

IV) Isolatoren im elektrischen Feld

  1. Induziertes und permanentes Dipolmoment
  2. Induzierte Polarisation und elektrische Felder im Dielektrikum
  3. Feldenergie im Dielektikum
  4. Piezo- und Ferroelektrizit?t

V) Elektrischer Strom

  1. Die Stromdichte und die Ladungserhaltung
  2. Elektrische Leitf?higkeit und das Ohm'sche Gesetz
  3. Mikroskopisches Modell der Leitf?higkeit
  4. Elektronenleitung in Metallen und Halbleitern
  5. Ionenleitung in Flüssigkeiten - Elektrolyse
  6. Dissipation von elektrischer Leistung durch Widerst?nde
  7. Kirchhoff'sche Gesetze

VI) Magnetostatik

  1. Das Ampere'sche Gesetz
  2. Das Magnetfeld konstanter Str?me (mit verschiedenen Beispielen)
  3. Die magnetische Kraft auf einen stromdurchflossenen Draht (Elektromotor)
  4. Bewegte Ladungen in einem magnetischen Feld
  5. Der Hall-Effekt

VII) Magnetische Induktion

  1. Das Faraday'sche Gesetz
  2. Beispiele für Induktionsph?nomene
  3. Gegenseitige- und Selbstinduktion
  4. Die Energiedichte im Magnetfeld
  5. Der Transformator

VIII) Wechselstromlehre

  1. Komplexe Widerst?nde
  2. Hoch- und Tiefp?sse
  3. Der elektrische Schwingkreis
  4. Erzwungene Schwingungen
  5. Selbsterregte Schwingungen

IX) Magnetische Materie (rein ph?nomenologisch)

  1. Magnetische Dipole und Magnetisierung
  2. Atomare magnetische Dipole (klassisch)
  3. Para- und Diamagnetismus
  4. Ferromagnetismus und magnetische Hysterese

X) Elektromagnetische Wellen

  1. Die Erweiterung des Ampere'schen Gesetzes: Verschiebungsstr?me
  2. Die Maxwellgleichungen
  3. Wellenausbreitung im Vakuum
  4. Geführte elektromagnetische Wellen
  5. Wellenwiderstand
  6. Energietransport durch elektromagnetische Wellen: Der Poyntingvektor
  7. Abstrahlung elektromagnetischer Wellen

XI) Spezielle Relativit?tstheorie


Bei dieser Vorlesung ist es schwer, optionale Teile anzugeben, da das meiste unverzichtbar erscheint.

Voraussetzungen:
Komplexe Zahlen (Exponentialfunktion!); Differenzieren und Integrieren in einer Dimension

In der Vorlesung eingeführte mathematische Hilfsmittel:
Partielle Ableitungen, Gradient und Potenzial, Linien-, Fl?chen und Volumenintegrale, Divergenz und Rotation, S?tze von Gauss und Stokes

Literatur:

E.M. Purcell: Electricity and Magnetism (Berkeley Physics Course II)
R.P. Feynman: The Feynman lectures on Physics II
W. Demtr?der: Experimentalphysik II


Fakult?t Physik - Studium

Universit?tsstrasse 31
93053 Regensburg


Tel. +49 941 943 2023