Elektromagnetische Felder (Bachelor)

Elektromagnetische Felder

Elektromagnetische Felder (oder TET1, nicht zu verwechseln mit Elektromagnetische Wellen) ist die Basisveranstaltung für alle Lehrveranstaltungen des Fachgebietes Theoretische Elektrotechnik von Prof. Schuhmann. Die Lehrveranstaltung gibt eine Einführung in die theoretische Grundlage der gesamten Elektrotechnik, ausgehend von den Maxwell'schen Gleichungen und liefert damit die mathematischen und physikalischen Grundlagen insbesondere für die feldlastigen Bereiche des Hauptstudiums: Hochfrequenztechnik, Hochspannungstechnik und elektrische Maschinen.

Inhalt

Um die Felder später am Rechner simulieren zu können, ist das Verständnis der analytischen TET-Grundlagen wichtig. Diese werden leider bei einfachen, selbst akademischen Beispielen schon sehr komplex, sollen sich in den Folgeveranstaltungen aber auf alltagsnähere Probleme übertragen lassen. Die Veranstaltung ist als Einstieg ins Hauptstudium zu verstehen.

Die behandelten Themen sind

• Maxwellsche Gleichungen und ihre Näherungen
• Statische elektrische und magnetische Felder
• Wechselwirkungen zwischen Feldern und Materie
• Stationäre Ströme
• Induktionsvorgänge, Diffusion, Abschirmung, Wirbelströme
• Elektromagnetische Wellen, Reflexion, Brechung, Führung auf Leitungen, Strahlung
• Energie und Kräfte

Voraussetzungen

Für die Vorlesung sind die Mathekenntnisse aus Analysis II für Ingenieure (ANA2) unbedingt notwendig, weil der Stoff nicht wiederholt wird. Ein Blick ins ANA2-Skript, verfasst von Prof. Ferus, ist hier sinnvoll.

Veranstaltung

Die Lehrveranstaltung besteht aus einem Vorlesungstermin und Kleingruppentutorien. Die Einteilung in die Tutorien erfolgt nach dem Prizip first-come-first-serve am Anfang des Semesters über ausliegende Listen im Sekretariat.

Es gibt freiwillige Hausaufgaben, die bei erfolgreichem Bearbeiten Bonuspunkte in der Klausur bringen. Die Abgabe erfolgt auf einem Formblatt.

Unterlagen

• das Skript zu den Veranstatlungen des Fachgebietes
• die Vorlesungsfolien

Literaturhinweise

TODO: aus den VL Folien

Neben dem Skript zur Vorlesung von Prof. Schuhmann, ist seinerzeit das Buch von Prof. Henke als umfangreiches Begleitwerk zur Vorlesung aus dem TU-Netz frei verfügbar.

H. Henke, 2015: Elektromagnetische Felder - Theorie und Anwendung, ISBN: 978-3-662-46917-0

Klausur

So weitreichend der Stoff ist, so umfangreich ist auch die Klausur. Für eine gute Note führt kein Weg am Rechnen/Auswendiglernen der Aufgabensammlung vorbei, denn es ist keine Formelsammlung zugelassen.

Seit der Neubesetzung de Lehrstuhls am 15. Juli 2011 hat sich der Klausurstil geändert. Altklausuren von vor WS11 haben von der Struktur wie sie aufgebaut sind nichs mehr mit den aktuellen Aufgabenstellungen zu tun, sind aber zum Üben ganz gut.

Lernstrategien

In der Klausur ist keine Zeit zum grundlegenden Nachdenken über mathematische Zusammenhänge. Jede Aufgabe hat einen "Trick" auf den man nicht selbst kommt, die Anzahl der Tricks ist aber begrenzt und wiederholt sich in den Übungsaufgaben. Erst wenn man alle Tricks/Aufgabentypen auswendig kann, sollte man sich zur Klausur anmelden.