Feldtheorie in der Elektrotechnik

Einführung Bearbeiten

Mathematische Grundlagen Bearbeiten

In diesem Kapitel werden einige mathematische Grundlagen wiederholt, die für die theoretische Elektrotechnik wichtig sind. Ziel der eher anschaulichen Darstellung ist, dass die benötigten Formeln nicht auswendig gelernt werden müssen, sondern zumindest in einfachen Fällen aus geometrischen Überlegungen abgeleitet werden können.Für genauere Beschreibungen sei jeweils auf die mathematische Fachliteratur bzw. die Grundlagenvorlesungen in Mathematik verwiesen.

Einige allgemeine mathematische Konzepte Bearbeiten

  • Skalare und Vektoren, Punkt- und Kreuzprodukt
  • Quellen- und Wirbelfelder, Helmholtz-Zerlegung
  • partielle und totale Ableitung
  • komplexe Zahlen, komplexe Amplituden
  • Sinus- / Kosinus- / komplexe Exponentialfunktion inkl. Additionstheoreme
  • ...

Komplexe Amplitude Bearbeiten

Integrationen Bearbeiten

Allgemeines Verständnis Bearbeiten

Weg-, Flächen- und Volumenintegral Bearbeiten

Parametrisierung von Integrationswegen und -flächen Bearbeiten

Koordinatensysteme Bearbeiten

Allgemeine Definition Bearbeiten

Metrikkoeffizienten von orthogonalen Koordinatensystemen Bearbeiten

Zylinderkoordinaten Bearbeiten

Kugelkoordinaten Bearbeiten

Vektoroperatoren Bearbeiten

Gradient Bearbeiten

Divergenz Bearbeiten

Rotation Bearbeiten

Laplace-Operator Bearbeiten

Rechenregeln Bearbeiten

Integralsätze Bearbeiten

Vektoroperatoren in speziellen Koordinatensystemen Bearbeiten

Spezielle Funktionen Bearbeiten

Zylinderfunktionen Bearbeiten

Grundlage der EM-Felder Bearbeiten

Statische EM-Felder Bearbeiten

Wechselnde EM-Felder Bearbeiten