Elektrizität und Magnetismus sind spannende Themen und deshalb lohnt es sich, sich hier einzulesen. Wilhelm Kulisch erklärt Ihnen knapp und verständlich, was Sie über Elektrizität und Magnetismus wissen sollten, ohne allzusehr ins Detail zu gehen. Er erläutert Ladungen, Spannung, elektrische Felder, elektrisches Potential, Induktion und Selbstinduktion und vieles mehr. Mit zahlreichen Übungsaufgaben samt Lösungen können Sie Ihr Wissen überprüfen und festigen.
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Höhe: 21 cm
Breite: 14.8 cm
Dicke: 1.5 cm
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ISBN-13
978-3-527-53044-1 (9783527530441)
Schweitzer Klassifikation
Wilhelm Kulisch lehrt seit über zehn Jahren Physik an der Universität Kassel. Neben der Technischen Mechanik unterrichtete er lange Zeit auch Experimentalphysik für Nebenfachstudenten.
Einleitung 23 Teil I: Elektrostatik
1 Dann macht es "Zack!": Elektrische Ladungen 29
Sie koennen extrem sein: Effekte von Ladungen 29
Es gibt viel Wissenswertes ueber Ladungen 31
Ladungen koennen nicht erzeugt, sondern nur getrennt werden 33
2 Zentral fuer die Elektrostatik: Das Coulombgesetz 43
Die Kraft zwischen zwei Punktladungen: Das Coulombgesetz 43
Die elektrische Feldkonstante 45
Coulombkraefte gehorchen dem Superpositionsprinzip 45
Vergleich mit dem Gravitationsgesetz 48
3 Das elektrische Feld ist entscheidend 51
Eine zunaechst abstrakte, aber sehr nuetzliche Groesse: das elektrische Feld 51
Ziemlich plakativ: Darstellung durch Feldlinien 53
Besondere Formen elektrischer Felder 53
Das Superpositionsprinzip: Felder ueberlagern sich vektoriell 57
4 Die Liste vervollstaendigen: Arbeit, Potential und Spannung 61
Die elektrische Arbeit und die elektrische Energie 61
Eine weitere eher abstrakte Groesse: Das elektrische Potential 67
Eine Groesse, die jeder kennt: die elektrische Spannung 69
Zusammenfassung der elektrostatischen Groessen 71
5 Wichtige Bauelemente nicht nur zur Ladungsspeicherung: Kondensatoren 75
Physik von Kondensatoren 75
Es kommt auf die Fuellung an: Dielektrika 77
Es muss nicht immer ein Plattenkondensator sein: Typen von Kondensatoren 81
Reihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren 86
Teil II: Elektromagnetismus
6 Stark anziehend: Magnetische Phaenomene 91
Ihre Wirkung ist dauerhaft: Permanentmagnete 91
Magnetismus durch Strom: elektromagnetische Phaenomene 95
Es funktioniert auch anders herum: sich bewegende Ladungen reagieren auf Magnetfelder 97
Sie beruht auf dem Elektromagnetismus: Die Definition des Amperes 99
7 In ihnen geht es rund: magnetische Felder 101
Feldgroesse Nummer 1: die magnetische Flussdichte 101
Feldgroesse Nummer 2: die magnetische Feldstaerke 102
Magnetismus pur: Spulen in allen Formen und Groessen 106
Ladungen in elektrischen und magnetischen Feldern 111
8 Beim Magnetismus kommt es auf das Material an 119
Groessen zur Beschreibung magnetischer Materialien 119
Er wirkt dem Feld entgegen: der Diamagnetismus 124
Starke Effekte: der Ferromagnetismus 126
Magnetisierungskurve eines Ferromagneten 130
Spezielle magnetische Materialien 133
9 Sie bringt Stroeme und Spannungen hervor: die Induktion 139
Sie beruht auf AEnderungen: die Induktion 139
Immer der Ursache entgegen: die Lenz'sche Regel 142
Effekte im eigenen Stromkreis: die Selbstinduktion 143
Die drei wichtigsten Anwendungen: Generator, Motor und Transformator 146
Teil III: Stromkreise
10 Sie bestehen aus Einbahnstrassen: Gleichstromkreise 155
Mechanismen des Stromflusses in einem Leiter 155
Ohne sie kann kein Strom fliessen: die Spannung 157
Verbraucher stellen Widerstaende dar 159
Das Ohm'sche Gesetz 161
Knoten und Maschen: Die Kirchhoff'schen Regeln 164
Ohne Leistung geht es nicht 166
11 Der Wechsel ist bestaendig: Wechselstromkreise 169
Regelmaessige AEnderungen: Wechselstroeme 169
Sie sind nicht unbedingt ohmsch: Widerstaende in Wechselstromkreisen 172
Die Leistung eines Wechselstromkreises 180
AEusserst hilfreich bei der Berechnung von Wechselstromkreisen: Zeigerdiagramme 181
Zum Schwingen braucht man nur eine Spule und einen Kondensator: der Schwingkreis 184
Teil IV: Halbleiter
12 Trotz des Namens vollwertig: Halbleiter 189
In Halbleitern gibt es Elektronen und Loecher 189
Eine detailliertere Beschreibung von Halbleitern 193
Man kann die Leitfaehigkeit einstellen: die Dotierung 199
Silizium ist nicht alles: Halbleitermaterialien 203
13 Halbleiterbauelemente haben die Welt veraendert 207
Bipolarbauelemente: Der pn-UEbergang 207
Schalter und Verstaerker zugleich: der Bipolartransistor 213
Feldeffektbauelemente: Der MOS-Kondensator 216
Grundlage jeder Logikschaltung: der Feldeffekttransistor 219
Hier ist Schiebung im Spiel: Charge-Coupled Devices 220
Von Halbleiterbauelementen zur Halbleitertechnologie 222
Teil V: Die Maxwell'schen Gleichungen
14 Sie fassen alles zusammen: die Maxwell'schen Gleichungen 227
Die Grundlagen noch einmal im UEberblick 227
Die vier Maxwell'schen Gleichungen 231
Folgerungen aus den Maxwell'schen Gleichungen 236
Glossar 241
Loesungen der Aufgaben 251
Index 275
