Welche Berechnungsmöglichkeiten der Elektrische Feldstärke gibt es bei homogenen Dielektrika?
Direkte ananlytische Auswertung: Kontinuitätsgleichung oder Potentialgleichung
Graphische (für ebene Felder)
Konforme Abbildungen
Ersatzladungen
Ähnlichkeitsbeziehungen/ Geometriefaktoren
Numerische Methoden
Was sind die grundlegenden Voraussetzungen zur Anwendung dieser Berechnungsmöglichekiten?
Statische, Stationäre, quasistationäre: Das elektrische Feld muss ei Quellenfeld sein, sodass die Definition von Potenzialdifferenzen und Spannungen zulässig ist.
Der Feldraum ist mit nur einem einzigen Dielektrikum gefüllt, sodass die Feldverteilung unabhängig von den Materialeigenschaften und der anliegenden Spannungsform ist.
Nennen Sie die vier Maxwell Gleichungen und erklären sie diese.
Indultionsgesetz: Ein sich zeitlich veränderndes Magnetfeld erzeugt ein elektrisches Feld.
Durchflutungsgesetz: Die Änderung eines elektrischen Felds und ein fließender Strom bewirken ein Magnetfeld.
NB - Dielektrische Verschiebungsdichte: Das Gaußsche Gesetz besagt, dass die Ladung die Quelle des elektrischen Feldes ist.
NB - Magnetische Flussdichte: Ein magnetisches Feld besitzt keine Quellen. Das bedeutet, dass es keine magnetischen Ladungsträger gibt.
Maxwell Gleichung - Induktionsgesetz
Faradaysches Induktionsgesetz
Diese Maxwell Gleichung besagt, dass ein sich zeitlich veränderndes Magnetfeld ein elektrisches Feld erzeugt.
Maxwell Gleichung - Durchflutungsgesetz
Kurz gesagt: Ein Magnetfeld wird durch zwei Dinge erzeugt:
Bewegte Ladungen: Also ganz normaler elektrischer Strom, der durch einen Leiter fließt.
Sich ändernde elektrische Felder: Selbst wenn kein Draht vorhanden ist (z. B. im Vakuum oder zwischen den Platten eines Kondensators), erzeugt ein zeitlich variierendes elektrisches Feld ein Magnetfeld (hier das D)
Diese Maxwell Gleichung beschreibt, dass die Änderung eines elektrischen Felds und ein fließender Strom ein Magnetfeld bewirken
Was besagt die 1. Gaußsche Gleichung (NB -Maxwell Gleichung)
Gaußsches Gesetz für elektrische Felder
Die elektrische Ladung ist Quelle des elektrischen Feldes.
Was besagt die 2. Gaußsche Gleichung (NB-Maxwell Gleichung)
Gaußsches Gesetz für Magnetfelder
Diese Gleichung besagt, dass der magnetische Fluss durch eine geschlossene Hüllfläche immer Null ist. Es gibt keine Quellen oder Senken für das Magnetfeld. Es gibt keine magnetischen Monopole. Das Magnetfeld ist geschlossen und somit quellenfrei.
Maxwell Gleichung - 3. Nebenbedingung
Die Summe aus Leitungsstrom und Verschiebestrom die aus einem abgeschlossenen Volumen austritt, muss exakt der Summe entsprechen, die eintritt.
Wie lauten die 3 Stoffgleichungen?
In Gasen ist J Zusammenhang bei hohem E nicht gültig!
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