Physik II (Elektromagnetismus) - physik211
| Lehrveranstaltung | Physik II (Elektromagnetismus) |
|---|---|
| LV-Nr. | physik211 |
| Kategorie | LV-Art | Sprache | SWS | LP | Semester |
|---|---|---|---|---|---|
| Pflicht | Vorlesung mit Übungen | deutsch | 4+2 | 7 | SS |
Empfohlene Vorkenntnisse: Physik I (physik110)
Studien- und Prüfungsmodalitäten:
Zulassungsvoraussetzung zur Modulteilprüfung (Klausur oder mündliche Prüfung):
erfolgreiche Teilnahme an den Übungen
Dauer der Lehrveranstaltung: 1 Semester
Lernziele der LV: Die zweite Grundvorlesung Experimentalphysik behandelt im ersten Teil die elektrischen Phänomene in Experimenten und in elementarer theoretischer Betrachtung. Im zweiten Teil werden die elektromagnetischen Wechselwirkungen bis zu elektromagnetischen Wellen behandelt, um schließlich die vollständigen Maxwell-Gleichungen zu behandeln, auch in Vorbereitung auf die theoretischen Vorlesungen zur Elektrodynamik.
Inhalte der LV: Elektromagnetismus, Vergleich mit Gravitation. Elektrostatik (Ladung, Coulomb-Gesetz, Feld, Dipol, elektrische Struktur der Materie, Fluss, Gauß-Gesetz, Poisson-Gleichung, Ladungsverteilung, Kapazität). Elektrische Leitung (Stromdichte, Ladungserhaltung, Ohmsches Gesetz, Rotation des Vektorfeldes, Stokes-Satz, Stromkreise, Kirchhoff-Gesetze, Leitungsmechanismen). Magnetische Wechselwirkung, (Magnetismus als relativistischer Effekt, Magnetfeld, stationäre Maxwell-Gleichungen, Lorentz-Kraft, Hall-Effekt, Magnetdipol, Vektorpotential, Biot-Savart-Gesetz). Materie in stationären Feldern (induzierte und permanente Dipole, Dielektrikum, Verschiebungsfeld, elektrische Polarisation, magnetische Dipole, magnetisiertes Feld H, Magnetisierungsfeld, Verhalten an Grenzflächen). Zeitabhängige Felder (Induktion, Maxwellscher Verschiebungsstrom, technischer Wechselstrom, Schwingkreise, Hochfrequenz-Phänomene, Abstrahlung, freie EM-Wellen, Hertz-Dipol, Polarisation, Reflexion). Vollständige Maxwell-Gleichungen, Symmetrie zwischen elektrischen und magnetischen Feldern.
Literaturhinweise:
W. Demtröder; Experimentalphysik 2 (Springer, Heidelberg 4. Aufl. 2006)
D. Meschede; Gerthsen Physik (Springer, Heidelberg 23. Aufl. 2006)
W. Otten, Repetitorium der Experimentalphysik (Springer Verlag, Heidelberg 2. Aufl. 2002)
P. Tipler, Physik (Spektrum Akad. Verlag, Heidelberg 2. Aufl. 2004)