Übungsblatt 8, Abgabetermin - Friedrich-Schiller

Wintersemester 2010/11
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Prof. Dr. Andreas Wipf
Raphael Flore M.Sc.
Dr. Markus Huber
Abgabetermin:
13.12.2010
Übungen zur Elektrodynamik
Blatt 8
Übergangsbedingung für magnetische Feldstärke und Induktion
2 Punkte
Gegeben seien zwei sich berührende Medien. An der Grenzäche ieÿe ein Oberächenstrom K . Leiten Sie aus den Maxwell-Gleichungen die Übergangsbedingung für die magnetische Feldstärke H und die magnetische Induktion B her. Skizzieren Sie die Integrationsbereiche und tragen Sie die Vektoren n (steht normal auf die Grenzäche), l und t
(spannen Tangentialebene auf) ein.
Aufgabe 25:
Magnetisierte Kugel
2 Punkte
Geben Sie die Oberächenstromdichte einer Kugel im Vakuum an, welche die konstante
Magnetisierung M = M0 ez trägt. Berechnen Sie das Vektorpotential, die magnetische
Induktion und die magnetische Feldstärke. Sie dürfen dabei auf Ergebnisse aus früheren
Übungsaufgaben zurückgreifen.
Aufgabe 26:
Rotierende geladene Ringe
2 Punkte
Gegeben seien zwei unendlich dünne konzentrische Ringe in der x-y -Ebene mit Radien
R2 > R1 > 0. Auf dem inneren Ringe bende sich gleichmäÿig verteilt die Ladung q , auf
dem äuÿeren −q . Nun lasse man die ganze Anordnung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit
um die Achse der gröÿten Symmetrie rotieren. Bestimmen sie das magnetische Moment
m bezüglich des Mittelpunkts.
Aufgabe 27:
Magnetnadel und rotierende Leiterschleife
5 Punkte
Im homogenen Magnetfeld B 0 = B0 ex bende sich eine kreisförmige Leiterschleife in der
x-z -Ebene. Sie habe den Radius a, den Widerstand R und eine vernachlässigbare Selbstinduktion. In ihrem Mittelpunkt bendet sich eine Magnetnadel. Um welchen Winkel
α(t) wird die Magnetnadel ausgelenkt, wenn die Leiterschleife mit konstanter Winkelgeschwindigkeit ω = ωez rotiert?
Aufgabe 28: