Ingo Wolff Maxwellsche Theorie Grundlagen und Anwendungen Bandi: Elektrostatik 5. völlig neu bearbeitete und erweiterte Auflage Verlagsbuchhandlung Dr. Wolff GmbH ULB Darmstadt 16240346 Inhaltsverzeichnis Einleitung 1 KAPITEL 1 Mathematische Grundlagen 3 .1 .2 .3 .4 .4.1 3 4 6 8 .4.2 .4.3 .5 .5.1 .5.2 .5.3 .5.4 .6 .7 .8 .9 .10 .11 .12 .13 .14 .15 1.16 Orthogonale Transformationen Skalare und Vektoren Addition von Vektoren Vektorprodukte mit zwei Faktoren Das Produkt aus einem Vektor ä und einem Skalar k Das innere oder skalare Produkt Das äußere oder vektorielle Produkt Produkte aus drei und mehr Vektoren Das Produkt aus einem Skalarprodukt mit einem Vektor Das Spatprodukt Das doppelte Kreuzprodukt Das skalare Produkt aus zwei Vektorprodukten Beschreibung der Drehung von Vektoren Differentiation von Vektoren Skalar-und Vektorfunktionen DerGradient Die Divergenz Die Rotation Grenzschichtverhalten Der Nabla-Operator Rechnen mit dem Nabla-Operator Zusammenstellung der wichtigsten Beziehungen der Vektoranalysis Orthogonale Koordinatensysteme 8 9 10 13 13 13 15 15 16 16 18 21 23 26 30 32 35 41 42 1.16.1 1.16.2 1.16.3 1.17 Das kartesische Koordinatensystem Die kreiszylindrische Koordinatensystem Das Kugelkoordinatensystem Aufgaben zu Kapitel I 43 45 48 53 KAPITEL II Die Maxwellschen Gleichungen 61 KAPITEL III Die Elektrostatik 65 111.1 111.2 111.3 111.4 111.5 IM.6 111.7 111.7.1 111.7.2 111.7.3 III.7.2 111.8 111.9 111.10 111.11 111.12 111.12.1 111.12.2 111.13 111.14 111.14.1 111.14.2 III. 15 III.15.1 Die elektrische Feldstärke Die elektrische Flussdichte Die Maxwellschen Gleichungen der Elektrostatik Die Grenzbedingungen Einfache Feldberechnung Das Überlagerungsprinzip Das elektrische Dipolfeld Der elektrische Dipol Räumliche Dipolverteilungen und die Polarisation Die Polarisation und dielektrische Materialien Flächenhafte Dipolverteilungen Aufgaben zum Überlagerungsprinzip Eindeutigkeit der Lösungen Die Spiegelungsmethode Aufgaben zur Spiegelungsmethode Kondensatoren Die Maxwellschen Kapazitätskoeffizienten Aufgaben über Kondensatoren Der Energieinhalt des elektrostatischen Feldes Berechnung von Kräften im elektrostatischen Feld Die Grundlagen Aufgaben zur Kraftberechnung Elektrisch geladene Teilchen in einem elektrostatischen Feld Aufgaben zur Bewegung elektrisch geladener Teilchen im elektrischen Feld 65 66 67 71 76 99 102 102 105 108 110 115 164 168 174 211 212 217 247 254 254 260 Anhang 305 Sachwortverzeichnis 309 286 292