Beschreibung

„Theoretische Elektrotechnik“ ist eine Veranstaltung, welche das physikalische Verständnis von elektromagnetischen Feldern vertiefen soll. Sie bildet zudem eine Schlüsselqualifikation für andere Bereiche der Elektrotechnik. In der Energietechnik sind es beispielsweise die Gebiete der Hochspannungstechnik, elektrische Maschinen und im Allgemeinen die der Energieversorgung. Die Vorlesung Theoretische Elektrotechnik stellt in ihrer Gesamtheit aber auch eine Erweiterung des Lehrinhaltes in Richtung der klassischen Elektrodynamik dar, welche wiederum eine Brückenfunktion erfüllt, z.B. für das Gebiet der Hochfrequenztechnik und viele andere.

In der Veranstaltung „Theoretische Elektrotechnik 2“ werden die folgenden Themenstellungen behandelt:

(1) Magnetostatik:
–Das magnetische Feld: Feldstärke und Flussdichte
–Die Grundgleichungen der Magnetostatik (Biot-Savartsches Gesetz, Durchflutungsgesetz) — Magnetische Potenziale
–Einfluss des Materials
–Grenzbedingungen
–Der magnetische Fluss

(2) Quasistationäre Felder:
— Wirkung zeitveränderlicher Felder (Induktionsgesetz)
— Die Induktivität
— Energie und Kräfte
— Der Verschiebungsstrom
— Grundgleichungen elektromagnetischer Felder (Maxwell-Gleichungen)

(3) Die elektromagnetische Felddiffusion:
— Zeitharmonische Felder
— Elektro-Quasistatik und Magneto-Quasistatik
— Die Diffusionsgleichung
— Skin-Effekt, Abschirmung, Stromverdrängung und Wirbelströme.

(4) Schnellveränderliche Felder:
— Elektromagnetische Wellenfelder
— Energie und Impulserhaltung (Poyntingscher Satz, elektromagnetischer Spannungstensor) — Elektromagnetische Strahlungsquellen
— Retardierte Potenziale
— Ebene Wellen
— Wellenleitermoden und Strahlungsmoden