Electromagnetic Field - Interactive curriculae of TU Ilmenau

Voraussetzungen: Mathematik; Physik, Allgemeine Elektrotechnik 1 und 2

Absolventen der Lehrveranstaltung, die aus der Vorlesung und dazu gehörigen Übungen besteht, sind in der Lage:

• Mawellsche Gleichungen in Integral- und Differentialform anzuwenden


• Kapazitäten, Induktivitäten, Kräfte und Energie zu berechnen


• elektrische und magnetische Felder für einfache technische Anordnungen zu berechnen


• die Ausbreitung von Wellen im Raum und auf Leitungen grundsätzlich zu verstehen


• bestimmte Typen von Feldern einzuordnen und ein geeignetes Programm zur numerischen Berechnung dieser Felder auszuwählen.

Fachkompetenz: Die Studierenden kennen naturwissenschaftliche und angewandte Grundlagen.

Methodenkompetenz: Sie können sich systematisch  das Fachwissen erschließen und nutzen, haben ihr Abstraktionsvermögen weiterentwickelt.

Systemkompetenz: Die Studierenden besitzen fachübergreifendes system- und feldorientiertes Denken, haben ihre Kreativität trainiert und ausgebaut.

 Sozialkompetenz: Die Studierenden können ihr Lernvermögen unter Beweis stellen, sind flexibel bei der Bewältigung der gestellten Aufgaben. Sie sind zur Arbeit im Team befähigt und können ihre Ergebnisse präsentieren

Maxwellsche Gleichungen zur Modellierung des elektromagnetischen Feldes; Verhalten der Feldgrößen an Grenzflächen;
Elektrostatik: Feld für gegebene Ladungsverteilungen; Lösung der Laplace- und Poisson-Gleichung; Berechnungsverfahren dazu; Kapazität, Energie und Kraft.
Stationäres magnetisches Feld: Verallgemeinertes Durchflutungsgesetz; Vektorpotential; Biot-Savartsches Gesetz; Induktivität, Energie und Kraft. Quasistationäres Feld: Verallgemeinertes Induktionsgesetz; Lösung der Diffusionsgleichung, Fluss- und Stromverdrängung, Skineffekt. Rasch veränderliche Felder: Poyntingscher Satz; Klassifizierung elektromagnetischer Wellen; Wellenausbreitungen längs Leitungen; Wellengleichung der Feldstärken; allgemeine Lösung der Wellengleichung

https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=3465

Tafelanschrieb, Folien und Aufgabensammlung

[1] Uhlmann, F. H.: Vorlesungsskripte zur Theoretischen Elektrotechnik, Teile I, II/TU Ilmenau
[2] Philippow, E.: Grundlagen der Elektrotechnik, z. B.  9. Aufl.
[3] Küpfmüller, K., Mathis, W., Reibiger, A.: Theoretische Elektrotechnik, z. B. 16. Aufl.

weiterführende Literatur:

[1] Simonyi, K.: Theoretische Elektrotechnik, z. B. 10. Aufl.
[2] Lehner, G.: Elektromagnetische Feldtheorie, z. B. 5. Aufl.

Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer, Dr.-Ing. Bojana Petkovic