Das Modul "Grundlagen der Feldtheorie" vermittelt die Grundlagen zur Beschreibung und zum Verständnis elektromagnetischer Felder. Nach der Einführung der Maxwellschen Gleichungen wird das allgemeine Verhalten der Feldstärken an Grenzflächen behandelt. Der Schwerpunkt des Moduls liegt dann auf dem elektrostatischen Feld und dem magnetischen Feld zeitlich konstanter Ströme, deren Beschreibungsformen und Eigenschaften intensiv behandelt werden. Abschließend werden einfache zeitveränderliche elektromagnetische Felder behandelt. Die Inhalte gliedern sich in:
- Einführung
- Einige mathematische Grundlagen
- Die Maxwellschen Gleichungen
- Verhalten der Feldgrößen an Grenzschichten (Randbedingungen)
- Übersicht und Einteilung der Felder
- Das elektrostatische Feld
- Felder von Punkt-, Linien-, Flächen- und Raumladungen
- Felder von elektrostatischen Dipolen und Dipolverteilungen
- Das elektrostatische Feld in Gegenwart leitender Körper
- Das elektrostatische Feld in Gegenwart dielektrischer Körper
- Grundlagen der Potential- und Ladungsspiegelung
- Energie und Kraft im elektrostatischen Feld
- Das magnetische Feld zeitlich konstanter Ströme
- Das magnetische Vektorpotential
- Strombelag und magnetisches Feld
- Energie des magnetischen Feldes
- Induktivitäten im System massiver Leiter
- Das zeitveränderliche elektromagnetische Feld (Einführung)
- Der Poyntingsche Vektor
- Die Feldgleichungen bei sinusförmiger Zeitabhängigkeit
- Das quasiationäre elektromagnetische Feld (Skineffekt in kartesischen Koordinaten)
- Das schnellveränderliche elektromagnetische Feld (Die ebene homogene Welle)
- Dozent/in: Elmar Griese
- Dozent/in: Thomas Kühler
- Dozent/in: Daniel Uebach