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Course Type (SWS)
Lecture: 2 │ Exercise: 1 │ Lab: 0 │ Seminar: 0
Exam Number: ZKA 41270
Type of Lecture:

Lecture with exercise

Language: German
Cycle: SS
ECTS: 4
Exam Type Written Exam (60-120 min.)
assigned Study Courses
assigned People
assigned Modules
Information
Beschreibung:

Die Vorlesung dient u.a. der Vorbereitung und Begleitung der Theoretischen Elektrotechnik.

Sie versucht den Spagat zwischen mathematischer Strenge und physikalischer Intuition zu schließen. Die Verzahnung zwischen Physik und Mathematik steht im Mittelpunkt der Veranstaltung.

In mehreren Lektionen wird die Vektoranalysis und ihre Anwendung auf die Berechnung elektromagnetischer Felder behandelt. Die Darstellung der Maxwellschen Gleichung unter Verwendung des Nabla-Operators (differentielle Form) steht im Mittelpunkt

Neben der Theorie erfolgt die Vertiefung anhand anschaulicher Beispiele und Musteraufgaben.

Lernziele:

Die Teilnehmer sollen lernen,
- welche mathematischen Methoden bei der elektromagnetischen Feldtheorie angewendet werden
- die Unterscheidung nach statischen, stationären und dynamischen Vorgängen zu treffen
- wie die Unterscheidung der differenziellen/integralen Formulierung der Maxwellschen Gleichungen erfolgt
- welche Methode am Besten zur Beschreibung spezieller Problemklassen geeignet ist

Literatur:

1. Ingo Wolff, Grundlagen und Anwendungen der Maxwellschen Theorie I und II:
Ein Repetitorium (VDI-Buch) (Deutsch) Taschenbuch – 13. März 1996
294 Seiten, Verlag: Springer; Auflage: 3., überarb. (13. März 1996)
ISBN-10: 3540621776, ISBN-13: 978-3540621775

2. Silvanus P. Thompson, Höhere Mathematik - und doch verständlich : Eine leichtfassl. Einf. in d. Differential- u. Integralrechnung Nachdruck der 12. Auflage, Deutsch Taschenbücher, 1988, ISBN:978-3-87144-739-6

3. Murray R. Spiegel, Höhere Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Theorie und Anwendung (Schaum's Outline) - 950 ausführliche Lösungsbeispiele (Englisch) Taschenbuch – Ungekürzte Ausgabe, 1. Januar 1978
416 Seiten, Verlag: Schaum Outline Series (1. Januar 1978) ISBN-10: 0070920230, ISBN-13: 978-0070920231

4. Murray R. Spiegel, Vektoranalysis. Theorie und Anwendung. Mit einer Einführung in die Tensoranalysis. (Schaum's Outline) (Englisch) Taschenbuch – 1. Januar 1977 240 Seiten, Verlag: McGraw-Hill, Maidenh. (1. Januar 1977) ISBN-10: 007092015X, ISBN-13: 978-0070920156

5. Richard Demmig und Gudrun Demmig, Repetitorien der Mathematik, versch. Bände,
- Vektorrechnung I und II
- Komplexe Zahlen I und II
- Funktionen mehrerer Veränderlicher
- Integralrechnung
- Differentialgleichungen
- Matrizen und Determinanten
(jeweils separate Bände, z.T. nur antiquarisch erhältlich)
Verlag: Demmig (1987) ISBN-10: 3921092604, ISBN-13: 978-3921092606

6. Karl Küpfmüller Theoretische Elektrotechnik: Elektromagnetische Felder, Schaltungen und elektronische Bauelemente (Deutsch) Taschenbuch – 29. August 2017, 824 Seiten,Verlag: Springer Vieweg; Auflage: 20., aktualisierte Aufl. 2017 (29. August 2017) ISBN-10: 3662548364, ISBN-13: 978-3662548363

7. Horst Rollnick, Physikalische und mathematische Grundlagen der Elektrodynamik. Taschenbuch – 1. Januar 1976 209 Seiten, Verlag: Bibliographisches Institut, Mannheim; Auflage: 1. (1976) ISBN-10: 3411002972, ISBN-13: 978-3411002979

8. Arnold Sommerfeld, Vorlesungen über Theoretische Physik, Bd.3, Elektrodynamik (Deutsch) Taschenbuch – 1. Januar 1988 343 Seiten, Verlag: Harri Deutsch; Auflage: (Nachdr. d. 4. Aufl. 1988) (1. Januar 1988) ISBN-10: 387144376X, ISBN-13: 978-3871443763

9. Richard P. Feynman, The Feynman Lectures on Physics, Vol. II: The New Millennium Edition: Mainly Electromagnetism and Matter (Feynman Lectures on Physics (Paperback)) (Englisch) Taschenbuch – 4. Oktober 2011 592 Seiten, Verlag: Basic Books; Auflage: New Millenium (4. Oktober 2011) ISBN-10: 0465024947,  ISBN-13: 978-0465024940

10. G. Mierdel und S. Wagner, Aufgaben zur theoretischen Elektrotechnik. Gebundene Ausgabe – 1. Januar 1968, VEB Technik, ASIN: B00B00HW0A  (nur antiquarisch erhältlich)

Vorleistung:
Infolink:
Bemerkung:
Description:

This course is designed as a preparation of the theoretical electrical engineering.

Mathematical methods on the one hand side in contrast to physical intuition on the other hand side are in the focus of this course.

In several lessons we will introduce vector analysis and its application to the calculation of electromagnetic fields. Formulation of Maxwell‘s equation by the nabla opetrator is emphasized.

The theory is supplemented by a lot of illustrative examples and exercises.

Learning Targets:

Participants will learn
- how mathematical methods are applied in electromagnetic field theory
- the distinction between static, stationary and dynamic processes
- how to distinguish the differential / integral formulation of Maxwell‘s equations
- which method is best used to describe specific problem classes

Literature:

1. Ingo Wolff, Grundlagen und Anwendungen der Maxwellschen Theorie I und II:
Ein Repetitorium (VDI-Buch) (Deutsch) Taschenbuch – 13. März 1996
294 Seiten, Verlag: Springer; Auflage: 3., überarb. (13. März 1996)
ISBN-10: 3540621776, ISBN-13: 978-3540621775

2. Silvanus P. Thompson, Höhere Mathematik - und doch verständlich : Eine leichtfassl. Einf. in d. Differential- u. Integralrechnung Nachdruck der 12. Auflage, Deutsch Taschenbücher, 1988, ISBN:978-3-87144-739-6

3. Murray R. Spiegel, Höhere Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Theorie und Anwendung (Schaum's Outline) - 950 ausführliche Lösungsbeispiele (Englisch) Taschenbuch – Ungekürzte Ausgabe, 1. Januar 1978
416 Seiten, Verlag: Schaum Outline Series (1. Januar 1978) ISBN-10: 0070920230, ISBN-13: 978-0070920231

4. Murray R. Spiegel, Vektoranalysis. Theorie und Anwendung. Mit einer Einführung in die Tensoranalysis. (Schaum's Outline) (Englisch) Taschenbuch – 1. Januar 1977 240 Seiten, Verlag: McGraw-Hill, Maidenh. (1. Januar 1977) ISBN-10: 007092015X, ISBN-13: 978-0070920156

5. Richard Demmig und Gudrun Demmig, Repetitorien der Mathematik, versch. Bände,
- Vektorrechnung I und II
- Komplexe Zahlen I und II
- Funktionen mehrerer Veränderlicher
- Integralrechnung
- Differentialgleichungen
- Matrizen und Determinanten
(jeweils separate Bände, z.T. nur antiquarisch erhältlich)
Verlag: Demmig (1987) ISBN-10: 3921092604, ISBN-13: 978-3921092606

6. Karl Küpfmüller Theoretische Elektrotechnik: Elektromagnetische Felder, Schaltungen und elektronische Bauelemente (Deutsch) Taschenbuch – 29. August 2017, 824 Seiten,Verlag: Springer Vieweg; Auflage: 20., aktualisierte Aufl. 2017 (29. August 2017) ISBN-10: 3662548364, ISBN-13: 978-3662548363

7. Horst Rollnick, Physikalische und mathematische Grundlagen der Elektrodynamik. Taschenbuch – 1. Januar 1976 209 Seiten, Verlag: Bibliographisches Institut, Mannheim; Auflage: 1. (1976) ISBN-10: 3411002972, ISBN-13: 978-3411002979

8. Arnold Sommerfeld, Vorlesungen über Theoretische Physik, Bd.3, Elektrodynamik (Deutsch) Taschenbuch – 1. Januar 1988 343 Seiten, Verlag: Harri Deutsch; Auflage: (Nachdr. d. 4. Aufl. 1988) (1. Januar 1988) ISBN-10: 387144376X, ISBN-13: 978-3871443763

9. Richard P. Feynman, The Feynman Lectures on Physics, Vol. II: The New Millennium Edition: Mainly Electromagnetism and Matter (Feynman Lectures on Physics (Paperback)) (Englisch) Taschenbuch – 4. Oktober 2011 592 Seiten, Verlag: Basic Books; Auflage: New Millenium (4. Oktober 2011) ISBN-10: 0465024947,  ISBN-13: 978-0465024940

10. G. Mierdel und S. Wagner, Aufgaben zur theoretischen Elektrotechnik. Gebundene Ausgabe – 1. Januar 1968, VEB Technik, ASIN: B00B00HW0A  (nur antiquarisch erhältlich)

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