Strom oder ein zeitlich veränderliches elektrisches Feld

Eigenschaften elektrischer und
magnetischer Felder
Die Maxwellschen Gleichungen
Inhalt
• Zusammenfassung der Eigenschaften statischer und
dynamischer elektrischer und magnetischer Felder in
den „Maxwellschen Gleichungen“
Ursachen der Feldstärken
• Elektrisch:
– Statische Anordnung von Ladungen
– Zeitliche Änderung von Magnetfeldern
• Magnetisch:
– Bewegte Ladungen
– Zeitliche Änderung von elektrischen Feldern
Themen der Elektrostatik
Themen der Elektrodynamik
Eigenschaften statischer Felder
Maxwellsche Gleichungen für zeitlich konstante Felder
„Ladungen sind die Quellen „Es gibt keine magnetischen
des elektrischen Feldes“
Einzel-Ladungen “
  Q
 E dA 
e 
Oberfläche

E

dA
„Satz von Gauß-Ostrogradski“
0
 
 B dA  0
m 
Oberfläche

B

dA
Das Faradaysche Induktionsgesetz

B

ds

dA

E
 
d  
E ds  
BdA


dt Krfl.
G . W eg
Maxwellsche
Gleichung für
die Induktion
des elektrischen
Feldes
Abbildung
für dB/dt>0
1V
Ein zeitlich veränderliches magnetisches Feld erzeugt ein
elektrisches Wirbelfeld (bei zunehmender mag. Feldstärke
Drehsinn „links“, bei abnehmender „rechts“, Lenzsche Regel)
Ursache eines Magnetfelds
I

ds

B
Maxwellsche
Gleichung für
das Magnetfeld

dA

E

ds

B
 
 
d
B ds  0 I  0 0
EdA


dt Krfl.
G . W eg
dE/dt>0
1 Tm
Strom oder ein zeitlich veränderliches elektrisches Feld
erzeugt ein magnetisches Wirbelfeld (bei zunehmender el.
Feldstärke Drehsinn „rechts“, bei abnehmender „links“)
Grundlagen der Elektrizitätslehre
Ladungen
CoulombGesetz
Gaußs.
Gesetz
Statisch
Feldstärken
Elektrisches
Feld
Elektrisches
Feld
Faraday:
Indukt. E-Feld
Dynamisch
Amp.
Durchfl.
Strom
Maxwell:
Indukt. B-Feld
Magnetisches
Feld
Zusammenfassung
•
Maxwellsche Gleichung für statische Felder
–
Ladungen sind Quellen elektrischer Felder
•
–
•
Äquivalent zum Satz von Gauß-Ostrogradski
Es gibt keine magnetischen Einzelladungen
Maxwellsche Gleichung für Magnetfelder
–
Bewegte Ladungen (Ströme) erzeugen ein magnetisches
Wirbelfeld
•
–
•
Äquivalent zum Ampèreschen Durchflutungsgesetz
Ein zeitlich veränderliches elektrisches Feld erzeugt ein
magnetisches Wirbelfeld
Maxwellsche Gleichung für veränderliche elektrische
Felder
–
Ein zeitlich veränderliches magnetisches Feld erzeugt ein
elektrisches Wirbelfeld
•
Äquivalent zum Faradayschen Induktionsgesetz
finis
Anwachsende elektrische
Feldstärke
Induzierte
magnetische
Feldstärke
Abklingende elektrische
Feldstärke