Dieses Buch bietet eine Einführung in die elektromagnetische Feldtheorie und ermöglicht es den Leserinnen und Lesern, Schritt für Schritt die Maxwellgleichungen der Elektrodynamik zu verstehen und anzuwenden. Nach der Zusammenstellung der mathematischen Grundlagen werden die für die Ingenieurwissenschaften unverzichtbaren makroskopischen Maxwell'schen Gleichungen in Materie ins Zentrum gerückt. Ausgehend davon zeigt das Buch verschiedenste analytische Lösungsmethoden und Anwendungen. Mathematisch präzise und durch ausführliche Rechnungen leicht verständlich, stellt das Buch eine Verbindung zwischen Elektrotechnik, Mathematik und Physik her. Während der vorliegende Grundlagenband typische Sichtweisen der Ingenieurwissenschaften betont, ist der Vertiefungsband des Autors Elektromagnetische Feldtheorie für Fortgeschrittene Tensoranalysis, spezielle Relativitätstheorie und kovariante Formulierung der Maxwellgleichungen stärker an der Physik orientiert.

Übungsaufgaben mit ausführlichen Musterlösungen vertiefen den Stoff und helfen bei der Kontrolle des Lernerfolgs. Ein umfangreicher Tabellenteil am Ende des Buchs erlaubt die Nutzung als Nachschlagewerk.

In der vorliegenden vierten Auflage wurden zahlreiche Themen ergänzt und überarbeitet, darunter insbesondere TEM-Wellen und ebene Freiraum-Wellen grundlegender diskutiert wie auch ein Abschnitt über die Fresnel'schen Formeln und Totalreflexion hinzugefügt, was beispielsweise für das Verständnis von Lichtwellenleitern hilfreich ist. Auch der Rundhohlleiter sowie höhere Wellentypen am Beispiel der Koaxialleitung werden nun behandelt.

Autorentext
Prof. Dr.-Ing. Harald Klingbeil, Leiter des Fachgebiets Beschleunigertechnik im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Universität Darmstadt und Leiter der Abteilung Ring RF Systems am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt.

Klappentext

Die Konzeption und Stoffauswahl dieser Einführung in die mathematischen Grundlagen der elektromagnetischen Feldtheorie stellt die Verbindung zwischen Elektrotechnik, Mathematik und Physik her. Umfassend, mathematisch präzise und dennoch leicht verständlich gelingt dem Leser mit Hilfe dieses Buchs der behutsame Einstieg in die Tensoranalysis und die Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie sowie in die invariante Darstellung der Maxwellgleichungen.

Inhalt

Vorwort.- Einleitung.- Mathematische Grundlagen.- Feldtheoretische Grundlagen.- Klassifikation feldtheoretischer Probleme und Potentialansätze.- Lösungsmethoden und Vertiefung der Grundlagen.- Koordinatentransformationen und Wellenleiter.- Lösung der Übungsaufgaben.- Literaturverzeichnis.- Index.