Aufgabe 1. Aufgabe 2. Lösung zu Aufgabe 1. k 21. k 11 H 11. Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr
|
|
- Ulrich Küchler
- vor 7 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 Aufgabe Eine Leiterschleife mit dem Mittelpunkt r L = 2a e z und Radius R L = 2a ist parallel zur xy- Ebene ausgerichtet. Sie wird von einem Strom I in e φ -Richtung durchflossen. Bestimmen Sie eine weitere Leiterschleife so (Position und Strom), dass das resultierende magnetische Feld in der xy-ebene keine z-komponente besitzt (mit Begründung). Lösung zu Aufgabe Es muss sich um eine geometrisch identische 2. Leiterschleife ( r L2 = 2a) mit entgegengesetztem Stromfluss ( I oder oder I in e φ -Richtung) handeln. Damit das resultierende magnetische Feld in der xy-ebene keine z-komponente besitzt. Sie muss parallel zur. Leiterschleife ausgerichtet sein, mit einem Mittelpunkt bei r L2 = 2a. (Vergleich - Spiegelladung) Aufgabe 2 Eine ebene Welle trifft wie in Abbildung skizziert auf die ebene Grenzfläche zwischen zwei verschiedenen elektrischen Isolatoren, ohne dabei reflektiert zu werden. Was lässt sich über die Materialdaten ε 2 und µ 2 im Medium 2 aussagen, wenn die Daten des Mediums bekannt sind (Berechnung)? k 2 k H µ, µ 2, 2 Abbildung : Ebene Welle an der Grenzfläche zwischen zwei homogenen Isolatoren.
2 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 2 Lösung zu Aufgabe 2 Bei der angegebenen Welle handelt es sich um eine TM-Welle. Der Reflexionsfaktor lautet mit den in der Vorlesung verwendeten Winkeln r TM = = Z in cos {θ in } Z tr cos {θ tr } Z in cos {θ in } + Z tr cos {θ tr }. () Hier ist Z in = µ ε Z und Z tr = µ2 ε 2 Z. Der hier verwendete Einfallswinkel ist um π/2 gegen den in der Vorlesung verwendeten Winkel verdreht. Damit wird im Reflexionsfaktor jeder cos zum sin. Da die Welle nicht reflektiert wird, muss sie unter dem Brewsterwinkel auf die Grenzfläche getroffen sein. Dann gilt aber θ in + θ tr = π/2 bzw. sin {θ tr } = cos {θ in } und somit resultiert µ2 µ = tan {θ in }. ε 2 ε Aufgabe 3 Eine ebene Welle breite sich gemäß E = E e y e i(k xx+k z z ωt) im Vakuum aus. Welche mittlere Leistung tritt durch den mit z = ; x 2 + y 2 < a 2 gegebenen Kreis? Lösung zu Aufgabe 3 Für das elektrische und magnetische Feld sowie Ausbreitungsvektor der gegebenen ebenen Welle gilt E = E e i(k xx+k z z ωt) e y (2) H = k E = E e i(kxx+kzz ωt) (k x e z k z e x ) (3) ωµµ ωµµ k = kx e x + k z e z (4) Der zeitgemittelte Pointingvektor und der Flächennormalenvektor n lauten { } S 2 Re = { } 2 Re E H = E 2 e y (k x e z k z e x ) = E 2 (k x e x + k z e z ) (5) 2ωµµ 2ωµµ n = e z (6)
3 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 3 Daraus ergibt sich P Kreis = Kreis = S d 2 r (7) S rdrdφ n (8) r,φ = E 2 πa 2 k z 2ωµµ (9) E 2 = 2Z πa 2 k kx 2 + ky 2 z () Aufgabe 4 Ein elektrisch geladenes Gas (Volumenladungsträgerdichte ϱ V ) strömt mit der Geschwindigkeit v = v e z durch ein Rohr vom Radius R. Bestimmen Sie die dadurch erzeugte magnetische Feldstärke H. Lösung zu Aufgabe 4 Der Stromdichte ergibt sich aus der Volumenladungsträgerdichte und der Strömungsgeschwindigkeit: j = ϱ V v Die magnetische Feldstärke H ergibt sich aus: Hd r = jd 2 r somit ergibt sich für H {ρ} = H {ρ} e φ innerhalb des Rohres (ρ r) H {ρ} ρ 2π = ϱ V v πρ 2 H {ρ} = ϱ V v ρ 2 und ausserhalb (ρ > r) H {ρ} ρ 2π = ϱ V v πr 2 H {ρ} = ϱ V v R 2 2 ρ
4 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 4 Aufgabe 5 Zwei koaxiale, ideal leitfähige, unendlich lange Rohre werden homogen vom Strom J wie in Abbildung 2 dargestellt durchflossen. Der Zwischenbereich ist mit einem magnetischen Medium gefüllt. Bestimmen Sie die magnetische Induktion B im gesamten Querschnittsbereich des äußeren Rohres. J J a b c d Abbildung 2: Koaxiale kreiszylinderische Rohre. Lösung zu Aufgabe 5 Bei der hier verwendeten Geometrie handelt es sich um ein vollständig zylindersymmetrisches Problem. Das Koordinatensystem sei wie üblich mit der z-achse entlang der Achsen der Rohre orientiert. Da keine Linienströme auftreten, bietet es sich an, das Durchflutungsgesetz zu verwenden: Der linke Teil ergibt wegen der Symmetrie C S H d l = j d 2 S. C S H d l = 2π Der rechte Teil ist im Bereich R a R j d 2 S = S ( H e φ )R dφ = 2πRH φ. 2π ( j e z )ρ dρ dφ =, S
5 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 5 im inneren Leiter a R b resultiert j d 2 S R 2 a 2 = J, b 2 a 2 S zwischen den Leitern b R c folgt j d 2 S = J, und im Bereich des äußeren Leiters c R d ist j d 2 S d 2 R 2 = J S S d 2 c 2 J zu verwenden. Hierbei wurde jeweils j = π(b 2 a 2 ) e J z bzw. j = π(d 2 c 2 ) e z in den Leitern als Stromdichte verwendet. Somit lautet die magnetische Induktion für a R b B = µ R 2π J e a a für a R b b 2 a 2 R b 2 a 2 φ. für b R c R d d R für c R d R d 2 c 2 d 2 c 2 Aufgabe 6 In welche Richtung fliegt ein Elektron, nachdem es in dem magnetischen Feld { } t t B = B T rect e z 2T zeitabhängig beschleunigt wird, wenn es zur Zeit t < T die Geschwindigkeit v = v e x hat? Lösung zu Aufgabe 6 Die Lorentzkraft für ein magnetisches Feld lautet F = q v B. () Für Zeiten t < T fliegt das Elektron in e x Richtung. Das B-Feld zeigt stets in e z Richtung. Die Lorentzkraft hält das Elektron auf einer Kreisbahn, deren Radiua u.a. von der Stärke des
6 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 6 B-Feldes abhängt. Wird das Koordinatensystem so gewählt, dass die z-achse vertikal ausgerichtet ist, durchfliegt das Elektron eine Linkskurve für B e z < und eine Rechtskurve für B e z >, wobei die negative Elementarladung des Elektrons berücksichtigt wurde. Laut Aufgabenstellung ist das B-Feld als unsymmetrische Zeitfunktion gegeben. Das Elektron durchfliegt folglich genauso lange Links- wie Rechtskurven. Für Zeiten t > T, fliegt das Elektron wieder in e x -Richtung, wobei seine Flugbahn einen Parallelversatz aufweisen kann. Aufgabe 7 In einem D-förmigen Linienleiter fließt der Strom I wie in Abbildung 3 skizziert. Bestimmen Sie die magnetische Feldstärke H im homogen unmagnetischen Raum in einiger Entfernung zur Leiterschleife. b 2a I a Abbildung 3: D-förmige Leiterschleife im freien Raum. Der Schwerpunkt liegt b =.4244a von der flachen Seite entfernt. Lösung zu Aufgabe 7 Die magnetische Feldstärke lässt sich für ein elektrostatische Problem mit Hilfe des Biot-Savart Gesetzes bestimmen. Hier ist die Feldstärke in einiger Entfernung zur Leiterschleife gefragt. Dann kann die Feldstärke Näherungsweise mit Hilfe des magnetischen Dipolmoments bestimmt
7 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 7 werden. Die Leiterschleife ist eben, somit folgt direkt m = I π 2 a2. Wird das Koordinatensystem so gelegt, dass der Ursprung im Schwerpunkt der Leiterschleife liegt und die z-achse senkrecht zur Schleife (aus der Papierebene heraus), ergibt sich m = m e z. Der Schwerpunkt liegt wie angegeben etwa.4a von der flachen Seite entfernt und ansonsten auf der Symmetrieachse der Schleife. Die x- und y-achse können noch frei gewählt werden. Der Vollständigkeit halber sei folgende Annahme gemacht: die x-achse zeige in Richtung des kreisförmigen Leiterstücks und sei mit der Symmetrieachse identisch. Die magnetische Induktion ist gemäß Vorlesung mit ( ) B = µ 3 m r r m r r (2) 4π r 3 und die magnetische Feldstärke im freien Raum ist einfach H = µ B. Aufgabe 8 Im freien Raum befindet sich eine magnetisierbare Platte mit Durchmesser d und Dicke h. Im gesamten Raum außerhalb der Platte herrscht die homogene magnetische Induktion B, wie in Abbildung 4 skizziert. Bestimmen Sie, soweit vorhanden, die Grenzflächenladungen und -Ströme. µ h µ µ d B Abbildung 4: Magnetisierbare Scheibe in homogenem magnetischen Feld.
8 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 8 Lösung zu Aufgabe 8 Da das gegebene magnetische Feld zeitunabhängig ist, wird kein elektrisches Feld induziert. Außerdem ist kein elektrisches Feld eingeprägt und somit existieren auch keine Grenzflächenladungen. Für die magnetischen Felder müssen die Stetigkeitsbedingungen n ( B 2 B ) = Grenze n ( H 2 H ) = j S Grenze erfüllt sein. Dabei ist der Normalenvektor in Bezug auf die Grenzflächen zu nehmen. Sei das Koordinatensystem so gewählt, dass die z-achse durch den Mittelpunkt der Platte senkrecht zur Oberfläche orientiert ist. Am Boden und Deckel ist somit n = e z zu wählen, auf dem Mantel gilt n = e ρ. Die eingeprägte magnetische Induktion normal zur Oberfläche erzwingt auch in der Platte die gleiche Induktion. Damit ergibt sich außerhalb der Platte H 2 = µ B und innerhalb der Platte H = µ µ B mit B = B ez. Auf dem Mantel resultiert für den Flächenstrom j S = ( e ρ e z ) ( )B µ µ = ( )B e Φ. ρ=d/2 µ µ Aufgabe 9 Leiten Sie die Wellengleichung des elektrischen Felds E für ein homogenes Medium mit zeitlich varianter Dielektrizitätskonstante ε = ε{t} aus den Maxwell schen Gleichungen her.
9 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 9 Lösung zu Aufgabe 9 Auch für Medien mit zeitlich veränderlicher Dielektrizitätskonstante muß eine Wellengleichung erfüllt werden. Sie lautet E = t B H = t D (3) (4) E = t B (5) E = ( ) t µµ D t (6) E = ( ) µµ t t ɛ(t)ɛ E (7) E = {( ) ( )} t ɛ µµ t ɛ(t) E + ɛ(t) E t (8) {( ) ( ) ( ) ( )} E 2 = ɛ µµ t ɛ(t) E t ɛ(t) E t 2 + ɛ(t) E t (9) 2 Unter der Annahme, dass keine freien Ladungen vorhanden sind (ϱ = = D), läßt sie sich schreiben als E = ɛ µµ {( 2 ) t ɛ(t) 2 ( ) ( ) ( )} E + 2 t ɛ(t) E t 2 + ɛ(t) E t 2. (2) Für zeitlich konstante ɛ vereinfacht sie sich weiter und geht in die bekannte Wellengleichung homogener Medien mit konstantem Dielektrikum über. Aufgabe Im Raumbereich z 2a befindet sich das homogene Material (ε, µ ) mit der Polarisation P = P e z, im Bereich 2a < z 4a Material 2 (ε 2, µ 2 ) mit der Polarisation P 2 = 2P e z. Zwischen z = und z = 4a wird die Spannung U gemessen. Bestimmen Sie die Grenzflächenladungen auf den beiden äußeren Grenzflächen unter der Voraussetzung, dass die mittlere Grenzfläche ladungsfrei und der Außenraum feldfrei ist. Wie lautet das Potential entlang der z-achse?
10 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 Lösung zu Aufgabe Die eingeprägte Polarisation ist vom Feld unabhängig. Damit handelt es sich hier im strengen Sinn um ein nichtlineares Material. Die Gleichung D = ε E + P lässt sich aber in der modifizierten Form D = εε E + Pp weiter verwenden, wobei hier P p für den permanenten Anteil der Polarisation steht. Angenommen wird, dass das elektrische Feld entgegen z-richtung orientiert ist, also E,2 = E,2 e z. Die Grenzfläche zwischen den zwei Materialien ist ladungsfrei, somit gilt: = n ( D 2 D ) = ε (ε E ε 2 E 2 ) + (P P 2 ) ε 2 E 2 ε E = P P 2 ε = P ε mit n = e z und P,2 = n P p,2. Die Spannung (minus bei z = ) resultiert zu Ineinander eingesetzt: U = E 2a + E 2 2a U 2a = E + E 2. die Grenzflächenladungen sind: U (ε + ε 2 )E = ε 2 2a + P ε U (ε + ε 2 )E 2 = ε 2a P ε ϱ S,unten = D = ε ε E + P = ε ε ε + ε 2 ε ε U ε + ε 2 ( U 2a + P ) + P 2ε = 2a + 2ε + ε 2 P ε + ε ( 2 ε ε 2 U ϱ S,oben = D 2 = ε + ε 2 2a P ) + 2P ε ε ε U = ε + ε 2 2a + 2ε + ε 2 P ε + ε 2 = ϱ S,unten.
11 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 Für das Potenzial resultiert ( U V = V {z = } + E z = V {z = } + ε 2 2a + P ) z ε ε + ε ( 2 U V 2 = V z=2a + E 2 (z 2a) = V {z = } + ε 2 2a + P ) 2a + ε + ε 2 = V {z = } + U ε 2 2a + ε (z 2a) + P 2a ε + ε 2 ε + ε ( 2 P = V {z = } + U + U ) 4a z ε 2a ε. ε + ε 2 Hierkann natürlich V {z = } = angenommen werden. ε ( U ε 2a P ) z 2a ε ε + ε 2 4a z ε Aufgabe Im leitfähigen Medium existiert das homogene elektrische Feld E wie in Abbildung 5 skizziert. Bestimmen Sie das elektrische Feld im nichtleitenden Medium 2. Beide Medien sind homogen. E, 2 Abbildung 5: Grenzfläche zwischen zwei homogenen Medien. Lösung zu Aufgabe Wegen der Leitfähigkeit in Medium muss neben den Stetigkeitsbedingungen n ( D 2 D ) = ϱ S Grenze n ( E 2 E ) = Grenze
12 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 2 auch n ( j 2 j ) = Grenze t ϱ S beachtet werden. Es wird ein Koordinatensystem so eingeführt, dass die Normalenrichtung auf die Grenzfläche durch e x beschrieben wird. Das elektrische Feld soll mit der zweiten Komponente in y-richtung zeigen. Der Ursprung des Koordinatensystems liege auf der Grenzfläche. Damit ergibt sich e x ( D 2 D ) = ϱ S x= e x ( E 2 E ) = x= e x ( j 2 j ) = x= t ϱ S, also E 2y = E y, ε (ε 2 E 2x ε E x ) = ϱ S, σ E x = ϱ t S. Aus dem letzten Ausdruck folgt direkt ϱ S = σ E x (t t ) + ϱ S und somit E 2x = ( ε + σ ) (t t ) E x + ϱ S ε 2 ε 2 ε ε ε 2 Aufgabe 2 Zwei Dielektrika mit Dielektrizitätskonstanten ɛ für z < und ɛ 2 für z > stoßen bei z = aneinander. In der Grenzfläche fließe ein durch die Flächenstromdichte j S = j S e iωt e x gegebener Flächenstrom. Im Dielektrikum bei z < werde keine Leistung transportiert. Geben Sie eine mögliche Lösung der Wellengleichung für das elektrische Feld E im Dielektrikum bei z > an, die die Stetigkeitsbedingungen erfüllt. Lösung zu Aufgabe 2 Das elektrische und magnetische Feld im Medium bei z > E und H müssen die Wellengleichung erfüllen und sind über den Wellenwiderstand miteinander verknüpft. Da die gegebene Flächenstromdichte in der Ebene z = örtlich konstant ist, wird ein Ansatz gewählt, dessen
13 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 3 Lösung in dieser Ebene ebenfalls konstant ist. E = ˆ Ee i(k z z ωt) = Z H e z (2) H = ˆ He i(k z z ωt) = e z E Z (22) (23) Es handelt sich um eine in ± e z Richtung ausbreitende ebene Welle. Die Dispersionsrelation liefert k z = ± ω 2 µµ ɛ 2 ɛ. Die Stetigkeitsbedingungen lauten ( n E2 E ) = (24) ( n H2 H ) = j S (25) Das setzten von H = gewährleistet, dass der Pointingvektor in Gebiet z < verschwindet, und somit keine Energie transportiert wird. Ohne Berücksichtigung möglicher Gleich- und Normalanteile folgt z= H 2 = j S e iωt e y = ˆ H2 (26) und damit E = µ ɛɛ j S e x e i(k zz ωt) (27) Aufgabe 3 Bestimmen Sie das Potential auf der z-achse, das von der in Zylinderkoordinaten gegebenen Raumladung erzeugt wird. { z } ϱ V = ϱ S rect δ {ρ a} 2a Hinweis: a2 + (b x) dx = { } x b 2 a arsinh a
14 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 4 Lösung zu Aufgabe 3 V { r} = 4πε ϱv { r } r r d3 r Volumenelement in Zylinderkoordinaten d 3 r = ρ dρ dϕ dz V { r} = 4πε 2π a = ϱ S a 2π 4πε = ϱ S a 2ε = ϱ S a 2ε a a a [ arcsinh ( arcsinh ϱ S a a2 + (z z ) 2 dϕ dz a2 + (z z ) 2 dz { }] z a z a a { } { }) a z a z arcsinh a a (28) Aufgabe 4 Drei unmagnetische Medien sind wie in Abbildung 6 skizziert geschichtet. Eine transversal magnetische ebene Welle fällt aus Medium schräg auf die ungeladene stromfreie ebene Grenzfläche. Im Medium 2 bilden sich zwei partiell gegenläufige ebene Wellen aus, die ihrerseits mit der transmittierte Welle in Medium 3 kommunizieren. Geben Sie die Wellenzahlvektoren der Wellen in den Medien 2 und 3 als Funktion der Komponenten von k an. Wie lauten die Ansätze für die magnetischen Felder der Wellen in allen drei Schichten? Lösung zu Aufgabe 4 Zunächst wird ein Koordinatensystem so eingeführt, dass die Wellenzahlvektoren jeweils nur eine x- und eine z-komponente haben. Dabei soll die z-komponente senkrecht auf den Grenzflächen stehen und von Medium nach 2 weisen. Mit k = k x e x + k z e z resultiert wegen der tangentialen Stetigkeit aller Wellenzahlvektoren k2 e x = k 22 e x = k 3 e x = k x. Mit k 2 = k 2 und k = k, k 2 = k 22 = k 2, k 3 = k 3 lässt sich feststellen: k 2 2 = ε 2 ε k 2 und k 2 3 = ε 3 ε k 2. Die jeweiligen Normalkomponenten der Wellenzahlvektoren folgen aus der
15 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 5 k 22 k 3 k 2 k 2 3 Abbildung 6: Wellenzahlvektoren ebener Wellen in einem geschichteten Medium. Dispersionsrelation und k2 e z = k2 2 kx 2 = k2 2 k 2 + kz 2, k22 e z = k2 2 kx 2 = k2 2 k 2 + kz 2 k3 e z = k3 2 kx 2 = k3 2 k 2 + kz 2. Die Ansätze für die magnetischen Feldstärken lauten mit l {, 2, 3}, m {, 2}. H l,m = H l,m exp{i( k l,m r ωt)} e y Aufgabe 5 Der Halbraum z sei mit Luft gefüllt (Brechzahl n = ). In ihm sei das elektrische Feld E = E x e x + E y e y + E z e z durch E(z, t) = E e y e i(n k z ωt) gegeben. Bestimmen Sie die kleinstmögliche positive Brechzahl n 2 des Dielektrikums im Halbraum z <, so dass Re {E y (z = π/(8k ), t = )} = gilt. Skizzieren Sie Re {E y (z, t = )}, Re {E y (z, t = π/(2ω)}, sowie Re {E y (z, t = π/ω)} im Bereich 4π/(n 2 k ) z 2π/(n k ).
16 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 6 Lösung zu Aufgabe 5 Bei der für den Halbraum z gegebenen Welle handelt es sich um eine ebene Welle, die sich in z-richtung ausbreitet, sich also von der dielektrischen Grenzfläche bei z = entfernt. Sie stellt eine transmittierte Welle E tr dar. Das elektrische Feld im Halbraum z < setzt sich folglich aus der Überlagerung von einfallender E in und reflektierender Welle E ref zusammen. Für den Amplitudenreflexionsfaktor bzw. Amplitudentransmissionsfaktor gelten Für einfallende und reflektierte Welle gelten r = n 2 n n 2 + n, t = + r. E in (z, t) = + r E e y e i(n 2k z ωt) E ref (z, t) = r + r E e y e i( n 2k z ωt) (29) (3) Der Realteil der Summe von E in und E ref soll laut Aufgabenstellung bei z = π/(8k ) zum Zeitpunkt t = verschwinden. { = Re + r ei(n 2k π/(8k )) + r { } = Re + r ei(n 2π/8) + Re } + r ei( n 2k π/(8k )) { r + r ei( n 2π/8) n 2 und damit auch r sind laut Aufgabenstellung positiv. Die beiden Summanden können sich daher nicht gegenseitig kompensieren. Jeder einzelne muss daher null werden. Das kleinste n 2, das dieser Forderung gerecht wird, lautet n 2 = 4. Daraus folgt ausserdem r = 3/5 und t = + r = 8/5. Bei den Skizzen des Realteils des elektrischen Feldes ist zu beachten, dass sich für z < zwei in entgegengesetzte Richtugen ausbreitende Wellen überlagern. Ausserdem ist die Wellenlänge 4 mal kleiner als bei z >. Dort existiert nur eine Welle, die sich in z- Richtung ausbreitet. Bei der Grenzfläche bei z = muß das elektrische Feld zu jeder Zeit stetig sein. } (3) (32) (33)
17 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 7 Elektrisches Feld Re{Ey} [E] Ortskoordinate z t= [2π /k] Skizze zum Zeitpunkt t =. Einfallende und reflektierte Welle im Medium z < überlagern sich konstruktiv. Elektrisches Feld Re{Ey} [E].5.5 t= π/2ω Ortskoordinate z [2π /k] Skizze zum Zeitpunkt t = π/2ω. Die reflektierte Welle löscht die Einfallende teilweise aus.
18 Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 26 8 Elektrisches Feld Re{Ey} [E].5.5 t= π/ω Ortskoordinate z [2π /k] Skizze zum Zeitpunkt t = π/ω. Analog zu t =, jedoch invertiert.
Elektromagnetische Felder und Wellen. Klausur Frühjahr Aufgabe 1 (3 Punkte) Aufgabe 2 (5 Punkte) k 21. k 11 H 11
Elektromagnetische Felder und Wellen: Klausur Frühjahr 2006 1 Elektromagnetische Felder und Wellen Klausur Frühjahr 2006 Aufgabe 1 (3 Punkte) Eine Leiterschleife mit dem Mittelpunkt r L = 2a e z und Radius
MehrElektromagnetische Felder und Wellen
Elektromagnetische Felder und Wellen Name : Matrikelnummer : Aufgabe 1: Aufgabe 2: Aufgabe 3: Aufgabe 4: Aufgabe 5: Aufgabe 6: Aufgabe 7: Aufgabe 8: Aufgabe 9: Aufgabe 10: Aufgabe 11: Gesamtpunktzahl:
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Klausur
Elektromagnetische Felder und Wellen: Klausur 2012-2 Aufgabe 1: Aufgabe 2: Aufgabe 3: Aufgabe 4: Aufgabe 5: Aufgabe 6: Aufgabe 7: Aufgabe 8: Aufgabe 9: Aufgabe 10: Aufgabe 11: Aufgabe 12: Aufgabe 13: Aufgabe
MehrElektromagnetische Felder und Wellen
Elektromagnetische Felder und Wellen Name: Vorname: Matrikelnummer: Aufgabe 1: Aufgabe 2: Aufgabe 3: Aufgabe 4: Aufgabe 5: Aufgabe 6: Aufgabe 7: Aufgabe 8: Aufgabe 9: Aufgabe 10: Aufgabe 11: Aufgabe 12:
MehrAufgabe 1 ( 5 Punkte) Aufgabe 2 ( 6 Punkte) Aufgabe 3 ( 12 Punkte) Lösung. Lösung. Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur
Elektromagnetische Felder und Wellen: zur Klausur 2015-1 1 Aufgabe 1 ( 5 Punkte) Ein Elektronenstrahl ist entlang der z-achse gerichtet. Bei z = 0 und bei z = L befindet sich jeweils eine Lochblende, welche
MehrElektromagnetische Felder und Wellen. Klausur Herbst Aufgabe 1 (5 Punkte) Aufgabe 2 (3 Punkte) Aufgabe 3 (5 Punkte) Aufgabe 4 (12 Punkte) Kern
Elektromagnetische Felder und Wellen Klausur Herbst 2000 Aufgabe 1 (5 Punkte) Ein magnetischer Dipol hat das Moment m = m e z. Wie groß ist Feld B auf der z- Achse bei z = a, wenn sich der Dipol auf der
MehrElektromagnetische Felder und Wellen
Elektromagnetische Felder und Wellen Name: Matrikelnummer: Klausurnummer: Aufgabe 1: Aufgabe 2: Aufgabe 3: Aufgabe 4: Aufgabe 5: Aufgabe 6: Aufgabe 7: Aufgabe 8: Aufgabe 9: Aufgabe 10: Aufgabe 11: Aufgabe
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr
Elektromagnetische Felder und Wellen: zur Klausur Frühjahr 2005 1 Aufgabe 1 Wie lautet das elektrostatische Potential V ( r), das durch die Raumladungsdichte ϱ( r) = ϱ 0 e k xxik y y erzeugt wird, wenn
MehrAufgabe 1 ( 4 Punkte)
Elektromagnetische Felder und Wellen: zu Klausur 203-2 Aufgabe ( 4 Punkte) Eine kreisförmige Scheibe vom Radius R rotiert mit Umfangsgeschwindigkeit v. Wie groß ist v an einem beliebigen Punkt auf der
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Klausur
Elektromagnetische Felder und Wellen: Klausur 2011-1 Aufgabe 1: Aufgabe 2: Aufgabe 3: Aufgabe 4: Aufgabe 5: Aufgabe 6: Aufgabe 7: Aufgabe 8: Aufgabe 9: Aufgabe 10: Aufgabe 11: Aufgabe 12: Aufgabe 13: Aufgabe
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur
Elektromagnetische Felder und Wellen: zur Klausur 2014-2 1 Aufgabe 1 ( 7 Punkte) Eine ebene Welle der Form E = (E x, ie x, 0) exp{i(kz + ωt)} trifft aus dem Vakuum bei z = 0 auf ein Medium mit ε = 6 und
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Herbst
Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Herbst 2004 1 Aufgabe 1 Im Zentrum einer metallischen Hohlkugel mit Innenradius R 2 und Außenradius R 3 > R 2 befindet sich eine weitere metallische
Mehrv q,m Aufgabensammlung Experimentalphysik für ET
Experimentalphysik für ET Aufgabensammlung 1. E-Felder Auf einen Plattenkondensator mit quadratischen Platten der Kantenlänge a und dem Plattenabstand d werde die Ladung Q aufgebracht, bevor er vom Netz
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Klausur Herbst
Elektromagnetische Felder und Wellen: Klausur Herbst 2006 1 Aufgabe 1 (2 Punkte) Eine Punkladung Q soll durch eine Kugel mit Radius a und der Oberflächenladung ϱ SO ersetzt werden. Wie groß muss ϱ SO gewählt
MehrElektromagnetische Felder und Wellen
Elektromagnetische Felder und Wellen Name : Matrikelnummer : 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 10: 11: Gesamtpunktzahl: Note: Einverständniserklärung Ich bin damit einverstanden, dass die Prüfungsergebnisse unter
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Klausur
Elektromagnetische Felder und Wellen: Klausur 2009-2 Name : Vorname : Matrikelnummer : Aufgabe 1: Aufgabe 2: Aufgabe 3: Aufgabe 4: Aufgabe 5: Aufgabe 6: Aufgabe 7: Aufgabe 8: Aufgabe 9: Aufgabe 10: Aufgabe
MehrIII Elektrizität und Magnetismus
20. Vorlesung EP III Elektrizität und Magnetismus 19. Magnetische Felder 20. Induktion Versuche: Diamagnetismus, Supraleiter Induktion Leiterschleife, bewegter Magnet Induktion mit Änderung der Fläche
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Klausur
Elektromagnetische Felder und Wellen: Klausur 2014-2 Aufgabe 1: Aufgabe 2: Aufgabe 3: Aufgabe 4: Aufgabe 5: Aufgabe 6: Aufgabe 7: Aufgabe 8: Aufgabe 9: Aufgabe 10: Aufgabe 11: Aufgabe 12: Gesamtpunktzahl:
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Klausur
Elektromagnetische Felder und Wellen: Klausur 2015-1 Aufgabe 1: Aufgabe 2: Aufgabe 3: Aufgabe 4: Aufgabe 5: Aufgabe 6: Aufgabe 7: Aufgabe 8: Aufgabe 9: Gesamtpunktzahl: Ergebnis: Bemerkungen: Elektromagnetische
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Herbst Die Ladung in dem Raumbereich resultiert aus der Raumladungsdichte
Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Herbst 27 Aufgabe Im freien Raum wird das elektrische Feld E E x a ) 2 ey gemessen. Wie groß ist die elektrische Ladung in einem würfelförmigen
MehrFerienkurs Experimentalphysik II Elektrodynamik - Übungen
Ferienkurs Experimentalphysik II Elektrodynamik - Übungen Lennart Schmidt, Steffen Maurus 07.09.2011 Aufgabe 1: Leiten Sie aus der integralen Formulierung des Induktionsgesetzes, U ind = d dt A B da, (0.1)
MehrTheoretische Physik II Elektrodynamik Blatt 9. k (
PDDr. S.Mertens M. Hummel Theoretische Physik II Elektrodynamik Blatt 9 SS 29.6.29. Energie und Impuls elektromagnetischer Wellen. Eine transversale elektromagnetische 4Pkt.) Welle in einem nicht leitenden,
MehrAufgabe 1 ( 3 Punkte)
Elektromagnetische Felder und Wellen: Klausur 2016-2 1 Aufgabe 1 ( 3 Punkte) Welche elektrische Feldstärke benötigt man, um ein Elektron (Masse m e, Ladung q = e) im Schwerefeld der Erde schweben zu lassen?
MehrAufgabe 1 ( 3 Punkte)
Elektromagnetische Felder und Wellen: zur Klausur 206-2 Aufgabe ( 3 Punkte) Welche elektrische Feldstärke benötigt man, um ein Elektron (Masse m e, Ladung q = e) im Schwerefeld der Erde schweben zu lassen?
MehrQ 1. d 2 e x. welche den Zusammenhang zwischen Stromdichte und Ladungsdichte beschreibt. Da die Stromdichte hier nur eine x-komponente besitzt, gilt
Elektromagnetische Felder Wellen: Lösung zur Klausur Herbst 999 Aufgabe Das Potential einer Punktladungen Q am Ort r lautet V { r} = Q 4πɛɛ 0 r r Hier soll das Potential einer gegebenen Raumladung ρ v
MehrElektromagnetische Felder (TET 1) Gedächtnisprotokoll
Elektromagnetische Felder (TET 1) Gedächtnisprotokoll 8. August 2017 Dies ist ein Gedächtnisprotokoll. Leider konnte ich mich nicht an alle Details jeder Aufgabe erinnern. Für korrigierte Exemplare dieses
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zu Klausur t = ε 0 εe 0 ω cos{ωt + kx}.
Elektromagnetische Felder und Wellen: zu Klausur 2012-2 1 Aufgabe 1 ( 6 Punkte) In einem Material mit Dielektrizitätszahl ε wird das elektrische Feld E = E 0 sin{ωt + kx} e x gemessen. Welche Stromdichte
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur
Elektromagnetische Felder und Wellen: zur Klausur 2011-2 1 Aufgabe 1 Ein unendlich langer gerader Hohlzylinder (r 1, r 2 > r 1 ) führt die homogene Stromdichte j parallel zur z-achse in positiver Richtung.
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Klausur
Elektromagnetische Felder und Wellen: Klausur 2008-2 Name : Vorname : Matrikelnummer : Aufgabe 1: Aufgabe 2: Aufgabe 3: Aufgabe 4: Aufgabe 5: Aufgabe 6: Aufgabe 7: Aufgabe 8: Aufgabe 9: Aufgabe 10: Aufgabe
MehrAufgabe 1 ( 5 Punkte)
Elektromagnetische Felder und Wellen: zur Klausur 2016-1 1 Aufgabe 1 ( 5 Punkte) Eine monochromatische Welle mit Kreisfrequenz ω befindet sich in einem ungeladenem, anisotropen Medium, in dem µ = 1 und
MehrElektrizitätslehre und Magnetismus
Elektrizitätslehre und Magnetismus Othmar Marti 09. 06. 2008 Institut für Experimentelle Physik Physik, Wirtschaftsphysik und Lehramt Physik Seite 2 Physik Klassische und Relativistische Mechanik 09. 06.
MehrDas Amperesche Gesetz Der Maxwellsche Verschiebungsstrom Magnetische Induktion Lenzsche Regel
11. Elektrodynamik 11.5.4 Das Amperesche Gesetz 11.5.5 Der Maxwellsche Verschiebungsstrom 11.5.6 Magnetische Induktion 11.5.7 Lenzsche Regel 11.6 Maxwellsche Gleichungen 11.7 Elektromagnetische Wellen
MehrWELLEN im VAKUUM. Kapitel 10. B t E = 0 E = B = 0 B. E = 1 c 2 2 E. B = 1 c 2 2 B
Kapitel 0 WELLE im VAKUUM In den Maxwell-Gleichungen erscheint eine Asymmetrie durch Ladungen, die Quellen des E-Feldes sind und durch freie Ströme, die Ursache für das B-Feld sind. Im Vakuum ist ρ und
MehrName der Prüfung: Elektromagnetische Felder und Wellen
K L A U S U R D E C K B L A T T Name der Prüfung: Elektromagnetische Felder und Wellen Datum und Uhrzeit: 09.08.2017, 10:00 Uhr Bearbeitungszeit: 120 min: Institut: Institut für Optoelektronik Prüfer:
MehrPS III - Rechentest 24.02.2010
Grundlagen der Elektrotechnik PS III - Rechentest 24.02.2010 Name, Vorname Matr. Nr. Aufgabe 1 2 3 4 5 Summe Punkte 7 15 12 9 17 60 erreicht Hinweise: Schreiben Sie auf das Deckblatt Ihren Namen und Matr.
MehrAufgabe 1 ( 12 Punkte)
Elektromagnetische Felder und Wellen: zur Klausur 2017-1 1 Aufgabe 1 ( 12 Punkte) In einem ideal leitfähigen Metallrohr mit rechteckigem Querschnitt lautet der Ansatz für das magnetische Vektorpotenzial
MehrAufgabe K1: Potential einer Hohlkugel ( = 11 Punkte)
Aufgabe K: Potential einer Hohlkugel ( + 7 + = Punkte) (a) Leiten Sie die integrale Form der Maxwell Gleichungen der Elektrostatik aus den entsprechenden differentiellen Gleichungen her. Differentielle
MehrZulassungstest zur Physik II für Chemiker
SoSe 2016 Zulassungstest zur Physik II für Chemiker 03.08.16 Name: Matrikelnummer: T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T TOT.../4.../4.../4.../4.../4.../4.../4.../4.../4.../4.../40 R1 R2 R3 R4 R TOT.../6.../6.../6.../6.../24
Mehr1 Elektromagnetische Wellen im Vakuum
Technische Universität München Christian Neumann Ferienkurs Elektrodynamik orlesung Donnerstag SS 9 Elektromagnetische Wellen im akuum Zunächst einige grundlegende Eigenschaften von elektromagnetischen
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr
Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr 2007 Aufgabe In einem { verlustlosen Medium der Brechzahl n breitet sich eine ebene Welle gemäß exp i ωt )} k r aus. Für den Wellenvektor
MehrVorbereitung zur Klausur Elektromagnetische Felder und Wellen
Vorbereitung zur Klausur Elektromagnetische Felder und Wellen 1/50 J. Mähnß Stand: 9. August 2016 c J. Mähnß 2/50 Maxwellgleichungen Maxwellgleichungen allgemein 3/50 ( B = µ 0 j V + ε ) E 0 t E = B t
Mehr1 Anregung von Oberflächenwellen (30 Punkte)
1 Anregung von Oberflächenwellen (30 Punkte) Eine ebene p-polarisierte Welle mit Frequenz ω und Amplitude E 0 trifft aus einem dielektrischen Medium 1 mit Permittivität ε 1 auf eine Grenzfläche, die mit
MehrAufgabe 1. Aufgabe 2. Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur Frühjahr
Elektromagnetische Felder und Wellen: zur Klausur Frühjahr 2 1 Aufgabe 1 Auf der Kugeloberfläche vom Radius R ist das elektrostatische Potenzial V an jeder Stelle auf der Oberfläche bekannt. Wie lautet
Mehr1.4 Gradient, Divergenz und Rotation
.4 Gradient, Divergenz und Rotation 5.4 Gradient, Divergenz und Rotation Die Begriffe Gradient, Divergenz und Rotation erfordern die partiellen Ableitung aus Abschnitt.. sowie das Konzept des Differentialoperators.
MehrÜbungen zur Experimentalphysik 3
Übungen zur Experimentalphysik 3 Prof. Dr. L. Oberauer Wintersemester 2010/2011 4. Übungsblatt - 15.November 2010 Musterlösung Franziska Konitzer (franziska.konitzer@tum.de) Aufgabe 1 ( ) (3 Punkte) Welche
MehrPhysik-Department. Ferienkurs zur Experimentalphysik 2 - Musterlösung
Physik-Department Ferienkurs zur Experimentalphysik 2 - Musterlösung Daniel Jost 27/08/13 Technische Universität München Aufgaben zur Magnetostatik Aufgabe 1 Bestimmen Sie das Magnetfeld eines unendlichen
MehrFormelsammlung Theoretische Physik Examensvorbereitung
Formelsammlung Theoretische Physik Examensvorbereitung Frank Reinhold 6. März 2012 Inhaltsverzeichnis 1 Mechanik 2 Drehimpulskomponente L z in R 3.................... 2 Langrange-Bewegungsgleichung......................
MehrÜbungen zur Klassischen Theoretischen Physik III (Theorie C Elektrodynamik) WS 12-13
Karlsruher Institut für Technologie Institut für Theorie der Kondensierten Materie Übungen zur Klassischen Theoretischen Physik III Theorie C Elektrodynamik WS 2-3 Prof. Dr. Alexander Mirlin Blatt Dr.
MehrKorrekturen 1 zur Elektrodynamik, 5. Auflage, 2008
Korrekturen 1 zur Elektrodynamik, 5 Auflage, 2008 Seite 91: Gleichung (1011) wird korrigiert zu q Φ(r, θ) = r r 0 = q r 2 + r0 2 2 rr 0 cos θ (1011) Seite 92: Die Zeile nach (1014) muss lauten: Der Vergleich
MehrÜbungen zu Experimentalphysik 4 - Lösungsvorschläge Prof. S. Paul Sommersemester 005 Dr. Jan Friedrich Nr. 5 16.05.005 Email Jan.Friedrich@ph.tum.de Telefon 089/89-1586 Physik Department E18, Raum 3564
MehrElektromagnetismus und Optik
Elektromagnetismus und Optik Bilder, Diagramme und Tabellen zur Vorlesung PHYSIK-II -Elektromagnetismus und Optik- SS 2004, Universität Freiburg Prof. Dr. K. Jakobs Physikalisches Institut Universität
MehrInduktion und Polarisation
Übung 2 Abgabe: 09.03. bzw. 13.03.2018 Elektromagnetische Felder & Wellen Frühjahrssemester 2018 Photonics Laboratory, ETH Zürich www.photonics.ethz.ch Induktion und Polarisation 1 Magnetfelder in Spulen
MehrElektromagnetische Feldtheorie 1
Diplom-Vorprüfung Elektrotechnik und Informationstechnik Termin Sommersemester 09 Elektromagnetische Feldtheorie 1 Donnerstag, 17. 09. 2009, 9:00 10:00 Uhr Zur Beachtung: Zugelassene Hilfsmittel: Originalskript
MehrLösung für Blatt 7,,Elektrodynamik
Institut für Theoretische Physik, Universität Zürich Lösung für Blatt 7,,Elektrodynamik Prof. Dr. T. Gehrmann Blatt 7 FS 213 Aufgabe 1 Induktion im Magnetfeld Nach dem Faraday schen Induktionsgesetz induziert
MehrPolarisierung und Magnetisierung
Übung 2 Abgabe: 10.03. bzw. 14.03.2017 Elektromagnetische Felder & Wellen Frühjahrssemester 2017 Photonics Laboratory, ETH Zürich www.photonics.ethz.ch Polarisierung und Magnetisierung 1 Mathematische
Mehri j Verwenden Sie die Komponentenschreibweise und, soweit möglich, den ɛ-tensor. g i ( r ) d s, C
SS 2008 Blatt 1 Aufgabe 1: ɛ-tensor Für den ɛ-tensor gilt ɛ 123 = 1 = ɛ 321 und zyklisch, sowie ɛ i j k = 0 falls zwei Indizes gleich sind. Beweisen Sie folgende Relationen: a) i ɛ i j k ɛ ilm = δ j l
Mehr3.7 Gesetz von Biot-Savart und Ampèresches Gesetz [P]
3.7 Gesetz von Biot-Savart und Ampèresches Gesetz [P] B = µ 0 I 4 π ds (r r ) r r 3 a) Beschreiben Sie die im Gesetz von Biot-Savart vorkommenden Größen (rechts vom Integral). b) Zeigen Sie, dass das Biot-Savartsche
MehrElektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur E x = E 0 cos 2 { ωz c ωt }
Elektromagnetische Felder und Wellen: zur Klausur 202- Aufgabe ( 6 Punkte) Gegeben ist das H-Feld einer elektromagnetischen Welle als H = H 0 exp{i(ωt kz)} e y + ih exp{i(ωt kz)} e x Geben Sie die Polarisation
Mehr7. Elektromagnetische Wellen (im Vakuum)
7. Elektromagnetische Wellen (im Vakuum) Wir betrachten das elektromagnetische Feld bei Abwesenheit von Ladungen und Strömen und untersuchen die Lösungen der Maxwellschen Gleichungen. 7.1 Wellengleichungen
MehrExperimentalphysik 2
Ferienkurs Experimentalphysik 2 Sommer 2014 Übung 2 - Angabe Technische Universität München 1 Fakultät für Physik 1 Draht Strom fließt durch einen unendlich langen Draht mit Radius a. Dabei ist die elektrische
Mehr1.12. MAKROSKOPISCHE ELEKTROSTATIK 87. In den vorangegangenen Abschnitten hatten wir die beiden Grundgleichungen der Elektrostatik.
.. MAKROSKOPISCHE ELEKTROSTATIK 87. Makroskopische Elektrostatik.. Polarisation, dielektrische erschiebung In den vorangegangenen Abschnitten hatten wir die beiden Grundgleichungen der Elektrostatik rot
MehrDas stationäre Magnetfeld Ein sehr langer Leiter mit dem Durchmesser D werde von einem Gleichstrom I durchflossen.
Das stationäre Magnetfeld 16 4 Stationäre Magnetfelder 4.1 Potentiale magnetischer Felder 4.1 Ein sehr langer Leiter mit dem Durchmesser D werde von einem Gleichstrom I durchflossen. a) Berechnen Sie mit
MehrElektrizitätslehre und Magnetismus
Elektrizitätslehre und Magnetismus Othmar Marti 19. 05. 2008 Institut für Experimentelle Physik Physik, Wirtschaftsphysik und Lehramt Physik Seite 2 Physik Klassische und Relativistische Mechanik 19. 05.
MehrÜbungen zur Klassischen Theoretischen Physik III (Theorie C Elektrodynamik) WS Aufgabe 1: Ampère-Gesetz (2+2+2=6 Punkte)
Karlsruher Institut für Technologie Institut für Theorie der Kondensierten Materie Übungen zur Klassischen Theoretischen Physik III (Theorie Elektrodynamik) WS 1-13 Prof. Dr. Alexander Mirlin Musterlösung:
MehrFerienkurs Sommersemester 2011
Ferienkurs Sommersemester 2011 Experimentalphysik II Elektrostatik - Übung Steffen Maurus 1 1 Elektrostatik Eine primitive Möglichkeit Ladungen zu messen, ist sie auf 2 identische leitende Kugeln zu verteilen,
MehrTheoretischen Physik II SS 2007 Klausur I - Aufgaben und Lösungen
Theoretischen Physik II SS 7 Klausur I - Aufgaben und Lösungen Aufgabe Elektrostatik Im Mittelpunkt einer leitenden und geerdeten Hohlkugel RadiusR) befindet sich eine kleine Kugel mit homogener Ladungsverteilung
Mehr15.Magnetostatik, 16. Induktionsgesetz
Ablenkung von Teilchenstrahlen im Magnetfeld (Zyklotron u.a.): -> im Magnetfeld B werden geladene Teilchen auf einer Kreisbahn abgelenkt, wenn B senkrecht zu Geschwindigkeit v Kräftegleichgewicht: 2 v
MehrKlausur Theoretische Elektrotechnik A LÖSUNGSVORSCHLAG. 04. März Name: Vorname: Matrikel-Nr.: Prüfungsnr.: Aufgabe HÜ Summe.
UNIVERSITÄT PADERBORN Fakultät EIM Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet Prof. Dr.-Ing. R. Schuhmann Klausur A LÖSUNGSVORSCHLAG 04. März 2009 Name: Vorname: Matrikel-Nr.: Prüfungsnr.:
MehrAufgabenblatt zum Seminar 09 PHYS70357 Elektrizitätslehre und Magnetismus (Physik, Wirtschaftsphysik, Physik Lehramt, Nebenfach Physik)
Aufgabenblatt zum Seminar 9 PHYS7357 Elektrizitätslehre und Magnetismus Physik, Wirtschaftsphysik, Physik Lehramt, Nebenfach Physik) Othmar Marti, othmar.marti@uni-ulm.de) 7. 6. 9 Aufgaben. Durch eine
MehrAufgabe 1: Klausur Physik für Maschinenbauer (SS 2009) Lösungen 1. (10 Punkte)
Klausur Physik für Maschinenbauer (SS 2009) Lösungen 1 Aufgabe 1: Schiefe Ebene Auf einer reibungsfreien, schiefen Ebene mit dem Winkel 30 befindet sich eine Kiste der Masse m = 100 kg zunächst in Ruhe.
MehrKlausur Experimentalphysik II
Universität Siegen Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät Department Physik Sommer Semester 2018 Prof. Dr. Mario Agio Klausur Experimentalphysik II Datum: 25.9.2018-10 Uhr Name: Matrikelnummer: Einleitung
MehrDas Ampere sche Gesetz Der Maxwellsche Verschiebungsstrom Magnetische Induktion Lenz sche Regel
10. Elektrodynamik 10.5.4 Das Ampere sche Gesetz 10.5.5 Der Maxwellsche Verschiebungsstrom 10.5.6 Magnetische Induktion 10.5.7 Lenz sche Regel 10.6 Maxwell sche Gleichungen 10.7 Elektromagnetische Wellen
MehrÜbung Elektrische und magnetische Felder SoSe 2015
Aufgabe 1 Berechnen Sie die aumladungsdichte ρ für: 1.1 eine Linienladungsdichteτ( r) auf einem Kreisring mit dem adius 0 a) Geben Sie die Parameterdarstellung eines Kreises mit zugehörigem Wertebereich
MehrO. Sternal, V. Hankele. 4. Magnetismus
4. Magnetismus Magnetfelder N S Rotationsachse Eigenschaften von Magneten und Magnetfeldern Ein Magnet hat Nord- und Südpol Ungleichnamige Pole ziehen sich an, gleichnamige Pole stoßen sich ab. Es gibt
MehrKurzzusammenstellung der in der Vorlesung behandelten impliziten Gleichungen und deren Ableitungen
Kurzzusammenstellung der in der Vorlesung behandelten impliziten Gleichungen und deren Ableitungen Einleitung: Funktion mit einer Veränderlichen Als Einleitung haben wir folgende Funktion besprochen: y
MehrZwischenprüfung. 1 Mathematische Grundlagen (35 Pkt.)
Datum: 13.4.216 Elektromagnetische Felder & Wellen Frühjahrssemester 216 Photonics Laboratory, ETH Zürich www.photonics.ethz.ch Zwischenprüfung 1 Mathematische Grundlagen (35 Pkt.) 1. (1 Pkt.) Für das
Mehrn 2 2 n n 2 1 cos 2 {θ} = n 1 cos{θ} 1 r 1 + r
Elektromagnetische Felder und Wellen: zur Klausur Frühjahr 22 Aufgabe 3 Punkte) Das elektrische Feld liegt parallel zur Grenzfläche, also ist die Welle TE- polarisiert Der Reflektionsfaktor ist laut Skript
Mehr16 Elektromagnetische Wellen
16 Elektromagnetische Wellen In den folgenden Kapiteln werden wir uns verschiedenen zeitabhängigen Phänomenen zuwenden. Zunächst werden wir uns mit elektromagnetischen Wellen beschäftigen und sehen, dass
Mehr5 Elektrizität und Magnetismus
5.1 Elektrische Ladung q Ursprung: Existenz von subatomaren Teilchen Proton: positive Ladung Elektron: negative Ladung besitzen jeweils eine Elementarladung e = 1.602 10 19 C (Coulomb) Ladung ist gequantelt
Mehr2. Klausur in K2 am 7.12. 2011
Name: Punkte: Note: Ø: Kernfach Physik Abzüge für Darstellung: Rundung:. Klausur in K am 7.. 0 Achte auf die Darstellung und vergiss nicht Geg., Ges., Formeln, Einheiten, Rundung...! Angaben: Schallgeschwindigkeit
MehrPhysik-Department. Ferienkurs zur Experimentalphysik 2 - Aufgaben
Physik-Department Ferienkurs zur Experimentalphysik 2 - Aufgaben Daniel Jost 26/08/13 Technische Universität München Aufgabe 1 Gegeben seien drei Ladungen q 1 = q, q 2 = q und q 3 = q, die sich an den
MehrSofern der Stromdurchflossene Leiter Senkrecht zu den Feldlinien steht gilt: B ist die magnetische Flussdichte, sie hat die Einheit Tesla
Magnetfelder und orentz-kraft Magnetfelder & magnetische Flussdichte a. Jeder stromdurchflossene eiter erzeugt ein Magnetfeld, die Richtung dieses Magnetfeldes hängt von der Fließrichtung des Stromes ab.
MehrExperimentalphysik 2
Repetitorium zu Experimentalphysik 2 Ferienkurs am Physik-Department der Technischen Universität München Gerd Meisl 5. August 2008 Inhaltsverzeichnis 1 Übungsaufgaben 2 1.1 Übungsaufgaben....................................
MehrElektrizitätslehre und Magnetismus
Elektrizitätslehre und Magnetismus Othmar Marti 05. 05. 2008 Institut für Experimentelle Physik Physik, Wirtschaftsphysik und Lehramt Physik Seite 2 Physik Klassische und Relativistische Mechanik 05. 05.
MehrKlassische Theoretische Physik III (Elektrodynamik)
WiSe 017/18 Klassische Theoretische Physik III (Elektrodynamik Vorlesung: Prof. Dr. D. Zeppenfeld Übung: Dr. M. Sekulla Übungsblatt 10 Ausgabe: Fr, 1.01.18 Abgabe: Fr, 19.01.17 Besprechung: Mi, 4.01.18
Mehr2. Magnetisches Feld Stationäre und zeitabhängige magnetische Felder.
Stationäre und zeitabhängige magnetische Felder. Themen: Begriff des magnetischen Feldes Kraftwirkungen im magnetischen Feld Magnetische Flussdichte und magnetische Feldstärke, magnetischer Fluss Materie
MehrZwischenprüfung. Mathematische Grundlagen (35 Pkt.)
Datum: 05.04.2017 Elektromagnetische Felder & Wellen Frühjahrssemester 2017 Photonics Laboratory, ETH Zürich www.photonics.ethz.ch Zwischenprüfung I Mathematische Grundlagen (35 Pkt.) 1. (1 Pkt., 97%)
MehrFerienkurs - Experimentalphysik 2 - Übungsblatt - Lösungen
Technische Universität München Department of Physics Ferienkurs - Experimentalphysik 2 - Übungsblatt - Lösungen Montag Daniel Jost Datum 2/8/212 Aufgabe 1: (a) Betrachten Sie eine Ladung, die im Ursprung
Mehr5.9.301 Brewsterscher Winkel ******
5.9.301 ****** 1 Motivation Dieser Versuch führt vor, dass linear polarisiertes Licht, welches unter dem Brewsterwinkel auf eine ebene Fläche eines durchsichtigen Dielektrikums einfällt, nur dann reflektiert
MehrLösungen zum 6. Übungsblatt
Lösungen zum 6. Übungsblatt vom 18.05.2016 6.1 Widerstandsschaltung (6 Punkte) Aus vier Widerständen R 1 = 20 Ω, R 2 = 0 Ω und R = R 4 wird die Schaltung aus Abbildung 1 aufgebaut. An die Schaltung wird
MehrPS III - Rechentest
Grundlagen der Elektrotechnik PS III - Rechentest 01.03.2011 Name, Vorname Matr. Nr. Aufgabe 1 2 3 4 5 6 Summe Punkte 3 15 10 12 11 9 60 erreicht Hinweise: Schreiben Sie auf das Deckblatt Ihren Namen und
MehrBerechnung von Widerständen im Strömungsfeld
Berechnung von Widerständen im Strömungsfeld Alternative Methode zur Widerstandsberechnung (1): Für den Spezialfall homogener Strömungen gilt: ρl l A R = = G = A A l In vielen Fällen lässt sich der Widerstand
MehrElektrostatik. Freie Ladungen im elektrischen Feld. Was passiert mit einem Elektron in einer Vakuumröhre? Elektron
Elektrostatik 1. Ladungen Phänomenologie. Eigenschaften von Ladungen 3. Kräfte zwischen Ladungen, quantitativ 4. Elektrisches Feld 5. Der Satz von Gauß 6. Das elektrische Potenzial und Potenzialdifferenz
Mehr10.1 Ampère sches Gesetz und einfache Stromverteilungen
1 Magnetostatik Solange keine Verwechslungen auftreten, werden wir in diesem und in den folgenden Kapiteln vom magnetischen Feld B an Stelle der magnetischen Induktion bzw. der magnetischen Flußdichte
MehrLösung der Aufgabe 8.2.3
Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung der Aufgabe 823 Lösung der Aufgabe 823 Vorläufige Version, noch nicht korrigiert! Aufgabe Ziel dieser Aufgabe ist die Berechnung des Energietransportes bei
Mehr2. Teilprüfung im Fach TET I. Name:... Vorname:... Matr.-Nr.:... Studiengang:... bitte in Druckbuchstaben ausfüllen
Technische Universität Berlin Fachgebiet Theoretische Elektrotechnik Prüfungen in Theoretischer Elektrotechnik Semester: WS 2006/07 Tag der Prüfung: 11.01.2007 2. Teilprüfung im Fach TET I Name:........................
MehrVIII.1.4 Magnetisches Feld induziert durch einfache Ladungsströme
V. Grundbegriffe und -ergebnisse der Magnetostatik 5 V..4 Magnetisches Feld induziert durch einfache Ladungsströme m Fall eines Ladungsstroms durch einen dünnen Draht vereinfacht sich das ntegral im Biot
MehrFelder und Wellen. Musterlösung zur 11. Übung
Felder und Wellen WS 218/219 Musterlösung zur 11. Übung 26. Aufgabe a) Die Welle breitet sich im Vakuum aus, deshalb gilt ρ =,j =. Die zeitabhängigen Maxwellgleichungen im Vakuum (µ = µ, ε = ε ) lauten
MehrÜbungsaufgaben. Elektromagnetische Felder und Wellen. J. Mähnß. zur Vorlesung. Stand: 8. April 2009 c J. Mähnß
Übungsaufgaben zur Vorlesung Elektromagnetische Felder und Wellen J. Mähnß Stand: 8. April 2009 c J. Mähnß 2 Übung 2.1 (Aufgabe 1.1.1) Im Mittelpunkt eines gleichseitigen Dreiecks der Kantenlänge a, in
MehrStrahlungsdruck, Potentiale
Übung 7 Abgabe: 29.04. bzw. 03.05.2016 Elektromagnetische Felder & Wellen Frühjahrssemester 2016 Photonics Laboratory, ETH Zürich www.photonics.ethz.ch Strahlungsdruck, Potentiale 1 Der Brewsterwinkel
Mehr