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Die Maxwellschen Gleichungen Eigenschaften elektrischer und magnetischer Felder.

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Präsentation zum Thema: "Die Maxwellschen Gleichungen Eigenschaften elektrischer und magnetischer Felder."—  Präsentation transkript:

1 Die Maxwellschen Gleichungen Eigenschaften elektrischer und magnetischer Felder

2 Inhalt Zusammenfassung der Eigenschaften statischer und dynamischer elektrischer und magnetischer Felder in den vier Maxwellschen Gleichungen

3 Ursachen der Feldstärken Elektrisch: –Statische Anordnung von Ladungen –Zeitliche Änderung von Magnetfeldern Magnetisch: –Bewegte Ladungen –Zeitliche Änderung von elektrischen Feldern Themen der Elektrodynamik Themen der Elektrostatik

4 Anmerkung zu den Maxwellschen Gleichungen Die Maxwellschen Gleichungen zeigen die Zusammenhänge zwischen Feldstärken, Raum und Zeit Bei Anordnungen mit hoher Symmetrie liefern sie explizite Lösungen für die Beträge der Feldstärken, z. B. bei –Punktladung –Geradem, unendlich langem Draht –Unendlich ausgedehnten ebenen Platten

5 Ladungen sind die Quellen des elektrischen Feldes Es gibt keine magnetischen Einzel-Ladungen Eigenschaften statischer Felder Maxwellsche Gleichungen für zeitlich konstante Felder Satz von Gauß-Ostrogradski

6 1 Tm Magnetfeld bei Stromfluss und durch Induktion Strom oder ein zeitlich veränderliches elektrisches Feld erzeugt ein magnetisches Wirbelfeld (bei zunehmender el. Feldstärke Drehsinn rechts, bei abnehmender links) dE/dt>0 Maxwellsche Gleichung für das Magnetfeld

7 1 V Abbildung für dB/dt>0 Induktion eines elektrischen Feldes: Das Faradaysche Induktionsgesetz Maxwellsche Gleichung für die Induktion des elektrischen Feldes Ein zeitlich veränderliches magnetisches Feld erzeugt ein elektrisches Wirbelfeld (bei zunehmender mag. Feldstärke Drehsinn links, bei abnehmender rechts, Lenzsche Regel)

8 Grundlagen der Elektrizitätslehre Elektrisches Feld Magnetisches Feld Feldstärken Statisch Dynamisch Coulomb- Gesetz Ladungen Gaußs. Gesetz Amp. Durchfl. Strom Elektrisches Feld Faraday: Indukt. E-Feld Maxwell: Indukt. B-Feld d / dt

9 Ladungen und elektrische Felder: Der Satz von Gauß Ladungen sind die Quellen des elektrischen Feldes Strom- fluss

10 Ampèresches Durchflutungsgesetz: Magnetfeld bei Stromfluss Strom erzeugt ein magnetisches Wirbelfeld Strom- fluss

11 Magnetfeld bei Induktion Ein zeitlich veränderliches elektrisches Feld erzeugt ein magnetisches Wirbelfeld - Die Induktion bedarf keiner Materie - Strom- fluss

12 Ein zeitlich veränderliches magnetisches Feld erzeugt ein elektrisches Wirbelfeld Strom- fluss Elektrisches Feld bei Induktion

13 Zusammenfassung Maxwellsche Gleichung für statische Felder –Ladungen sind Quellen elektrischer Felder Satz von Gauß-Ostrogradski –Es gibt keine magnetischen Einzelladungen Maxwellsche Gleichung für Magnetfelder –Bewegte Ladungen (Ströme) erzeugen ein magnetisches Wirbelfeld Ampèresches Durchflutungsgesetz Maxwellsche Gleichung zur Induktion magnetischer Felder –Ein zeitlich veränderliches elektrisches Feld erzeugt ein magnetisches Wirbelfeld Allgemeines Ampèresches Durchflutungsgesetz Maxwellsche Gleichung zur Induktion elektrischer Felder –Ein zeitlich veränderliches magnetisches Feld erzeugt ein elektrisches Wirbelfeld mit Drehsinn links Faradaysches Induktionsgesetz mit Lenzscher Regel

14 Finis Der Strom lädt den Kondensator auf: Die Induktions-Muster um den Draht und um das elektrische Feld im Kondensator sind identisch! Strom- fluss


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