Electromagnetic Field Theory I (EFT I) / Elektromagnetische ...

Dr.-Ing. René Marklein - EFT I - SS 06 - Lecture 1 / Vorlesung 1 1

Electromagnetic Field Theory I (EFT I) /Elektromagnetische Feldtheorie I (EFT I)

University of Kassel

Dept. Electrical Engineering / Computer Science (FB 16)

Electromagnetic Theory (FG TET)

Wilhelmshöher Allee 71

Office: Room 2113 / 2115

D-34121 Kassel

Universität Kassel

FB 16 Elektrotechnik / Informatik

(FB 16)

FG Theoretische Elektrotechnik (FG TET)


Büro: Raum 2113 / 2115

D-34121 Kassel

Dr.-Ing. René [email protected]

http://www.tet.e-technik.uni-kassel.de

http://www.uni-kassel.de/fb16/tet/marklein/index.html

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

cuu d

uong

than

cong

. com

mailto:[email protected]



http://www.tet.e-technik.uni-kassel.de/





http://www.uni-kassel.de/fb16/tet/marklein/links.html



http://cuuduongthancong.com?src=pdf

https://fb.com/tailieudientucntt


Vorlesung (V) / Lecture (L)

University of KasselDept. Electrical Engineering / Computer Science

(FB 16)Electromagnetic Theory (FG TET)

Wilhelmshöher Allee 71Office: Room 2113 / 2115

D-34121 Kassel

Universität Kassel

FB 16 Elektrotechnik / Informatik

(FB 16)

FG Theoretische Elektrotechnik (FG TET)


Büro: Raum 2113 / 2115

D-34121 Kassel

Dr.-Ing. René [email protected]


Übung (Ü) / Exercise (E)

Dipl.-Ing. Alexander [email protected]



cuu d

uong

than

cong

. com










Andere Vorlesungen / Other Lectures

Dr.-Ing. René Marklein

Numerische Methoden in der Elektromagnetische Feldtheorie I & II /Numerical Methods in Electromagnetic Field Theory I & II

Praktikum: Numerische Methoden in der Elektromagnetische Feldtheorie I & II /Practical Training: Numerical Methods of Electromagnetic Field Theory I & II

Prof. Dr. rer. nat. Karl-Jörg Langenberg

Mathematical Foundation of Electromagnetic Field Theory I & II /Mathematische Grundlagen der Elektromagnetischen Feldtheorie I & II

Prof. Dr. rer. nat. Karl-Jörg Langenberg

Dr.-Ing. René Marklein

Inverse Problems and Imaging /Inverse Probleme und Abbildungsverfahren


cuu d

uong

than

cong

. com




Betrifft: Geänderte Klausurbedingungen im Sommersemester 2002Beginnend mit der Prüfungsperiode im SS 2002 ist zu Klausuren des Fachgebietes

Theoretische Elektrotechnik als einziges Hilfsmittel nur noch eineHandgeschriebene Formelsammlung

(1 Blatt, Vorder- und Rückseite dürfen beschrieben werden)zugelassen. Die Formelsammlung wird am Ende der Klausur zusammen mit den

Klausurunterlagen abgegeben. Neben dieser Formelsammlung sind keine weiteren Hilfsmittel zulässig, auch kein Taschenrechner.

Subject: Changed rules for the exams in summer semester 2002Starting in SS 2002, all exams at the Chair of Electromagnetic Theory will be

closed book exams.Except of a

handwritten collection of formulas,(1 sheet, both sides may be used)

no other resources of help (e.g. pocket calculator) will be allowed. In the end of the exam, the collection of formulas must be handed in with all other documents

concerning the exam.

Rules for the Exam / Klausurbedingungen


cuu d

uong

than

cong

. com




Maxwell’s Equations of Electromagnetic Fields and Waves / Maxwellsche Gleichungen elektromagnetischer Felder und Wellen

Integral Form / IntegralformDifferential Form / Differentialform

m

e

e

m

( , ) ( , ) ( , )

( , ) ( , ) ( , )

( , ) ( , ) d

( , ) ( , ) d

C S S S

C S S S

S V V

S V V

t t tt

t t tt

t t V

t t V

E R d R B R d S J R d S

H R d R D R d S J R d S

D R d S R

B R d S R

m

e

e

m

( , ) ( , ) ( , )

( , ) ( , ) ( , )

( , ) ( , )

( , ) ( , )

t t tt

t t tt

t t

t t

× E R B R J R

× H R D R J R

D R R

B R R

Maxwell’s Equations / Maxwellsche Gleichungen

Water Surface Waves /

Wasseroberflächenwellen Hertzian Dipole: EM Waves /

Hertzscher Dipol: EM Wellen


cuu d

uong

than

cong

. com




Integral Form / IntegralformDifferential Form / Differentialform

m

e

e

m

( , ) ( , ) ( , )

( , ) ( , ) ( , )

( , ) ( , ) d

( , ) ( , ) d

C S S S

C S S S

S V V

S V V

t t tt

t t tt

t t V

t t V



D R d S R

B R d S R

m

e

e

m

( , ) ( , ) ( , )

( , ) ( , ) ( , )

( , ) ( , )

( , ) ( , )

t t tt

t t tt

t t

t t

× E R B R J R

× H R D R J R

D R R

B R R

Maxwell’s Equations of Electromagnetic Fields and Waves / Maxwellsche Gleichungen elektromagnetischer Felder und Wellen

Maxwell’s Equations / Maxwellsche Gleichungen

( , )tE R

Electric Field Strength (Vector) /

Elektrische Feldstärke (Vektor)

R

t

Position Vector /

Ortsvektor

(Positionsvektor)R

Time Point (Scalar) /

Zeitpunkt (Skalar)

0t t

( , )tE RR

1t t


cuu d

uong

than

cong

. com




Governing Equations in Integral Form /Grundgleichungen in Integralform

Governing Equations in Differential Form / Grundgleichungen in Differentialform

m

e

e

m

ee

m

( , ) ( , ) ( , )

( , ) ( , ) ( , )

( , ) ( , ) d

( , ) ( , ) d

( , ) ( , ) d

( , )

C S S S

C S S S

S V V

S V V

S V V

S V

t t tt

t t tt

t t V

t t V

t t Vt

t



D R d S R

B R d S R

J R d S R

J R d S

m( , ) d

Vt V

t

R

m

e

e

m

ee

mm

( , ) ( , ) ( , )

( , ) ( , ) ( , )

( , ) ( , )

( , ) ( , )

( , ) ( , )

( , ) ( , )

t t tt

t t tt

t t

t t

t tt

t tt

× E R B R J R

× H R D R J R

D R R

B R R

J R R

J R R

Governing Equations of Electromagnetic Fields and Waves / Grundgleichungen elektromagnetischer Felder und Wellen


cuu d

uong

than

cong

. com




Classification of Maxwell‘s Equations /Klassifikation der Maxwellschen Gleichungen

Maxwell's Equations /Maxwellsche Gleichungen

Time Varying Fields /Zeitveränderliche Felder

Time Constant Fields /Zeitkonstante Felder

0t

0

t

Rapidly Time Varying Fields / Schnell zeit-veränderliche Felder

Electromagnetic

(EM) Fields /

Elektro-

magnetische

(EM) Felder

Electroquasi-

static (EQS)

Fields /

Elektroquasi-

statik (EQS)

Felder

Magneto-

quasistatic

(MQS) Fields

/ Magneto-

quasistatik

(MQS) Felder

Electrostatic

(ES) Fields /

Elektrostatik

(ES) Felder

Magnetostatic (MS)

Fields / Magneto-statik (MS)

Felder

Stationary Electric Current

(SES) Fields /Stationäre elektrische

Ströme (SES)Felder

0t

B0

t

D

, E D 0, H B 0

Slowly Time Varying Fields / Langsam zeit-

veränderlich Felder


cuu d

uong

than

cong

. com




Electrostatic Fields: Applications / Elektrostatische Felder: Anwendungen

Figure: Basic Components of an Ink-Jet Printer /Abbildung: Basiskomponenten eines Tintenstrahldruckers

Ink Jet /Tintenstrahl

Droplet Charging /Aufladen der Tröpfchen

Paper /Papier

Droplet Deflection /Tröpfchen Ablenkung

c hU

E

U

E


cuu d

uong

than

cong

. com




Electrostatic Fields: Applications / Elektrostatische Felder: Anwendungen

Metal /Metall

Light /Licht

Oxide /Oxid

p-deped Semiconductor /

p-dotierter Halbleiter

1 2

3

Figure: A CCD Camera Consists of an Array of MOS Capacitors /Abbildung: Eine CCD-Kamera besteht aus einer Gruppe (Array) von MOS-

Kondensatoren


cuu d

uong

than

cong

. com




2

2

V( , )

m

A( , )

m

A s( , )

m

V s( , )

m

E l e c t r i c F i e l d S t r e n g h t / E l e k t r i s c h e F e l d s t ä r k e

M a g n e t i c F i e l d S t r e n g t h / M a g n e t i s c h e F e l d s t ä r k e

E l e c t r i c F l u x D e n s i t y / E l e k t r i s c h e F l u s s d i c h t e

t

t

t

t

E R

H R

D R

B R

e 2

m 2

e 3

A( , )

m

V( , )

m

A s( , )

m

M a g n e t i c F l u x D e n s i t y / M a g n e t i s c h e F l u s s d i c h t e

E l e c t r i c C u r r e n t D e n s i t y / E l e k t r i s c h e S t r o m d i c h t e

M a g n e t i c C u r r e n t D e n s i t y / M a g n e t i s c h e S t r o m d i c h t e

E

t

t

t

J R

J R

R

m 3

V s( , )

m

l e c t r i c V o lu m e C h a r g e D e n s i t y / E l e k t r i s c h e R a u m la d u n g s d i c h t e

M a g n e t i c V o lu m e C h a r g e D e n s i t y / M a g n e t i s c h e R a u m la d u n g s d i c h t et

R

Electromagnetic Field Quantities / Elektromagnetische Feldgrößen

m

e

( , ) ( , ) ( , )

( , ) ( , ) ( , )

t t tt

t t tt

× E R B R J R

× H R D R J R

e

m

( , ) ( , )

( , ) ( , )

t t

t t

D R R

B R R


cuu d

uong

than

cong

. com




Notation and Field Quantities / Notation und Feldgrößen

Fourth Rank /

vierten Ranges

Third Rank /

dritten Ranges

Second Rank /

zweiten Ranges

First Rank /

ersten Ranges

Zeroth Rank /

nullten Ranges

Tensor of... /

Tensor des...

Bold Face with four Underlines / Fett mit

vier Unterstrichen

Elastic Stiffness Tensor /

Elastischer Steifigkeitstensor

Tetrad / Tetrade

n = 4

Bold Face with three Underlines / Fett mit

drei Unterstrichen

Bold Face with two Underlines / Fett mit zwei Unterstrichen

Bold Face with one Underline / Fett mit einem Unterstrich

Roman with no Underline / Roman mit

keinem Unterstrich

Notation /

Schreibweise

Electric Potential /

Elektrisches Potential

Scalar / Skalar

n = 0

Piezoelectric Coupling Tensor /

Piezoelektrischer

Koppeltensor

Triad / Triade

n = 3

Electric Permittivity Tensor /

Elektrischer Permittivitätstensor

Dyad / Dyade

n = 2

Electric Field Strength /

Elektrische Feldstärke

Vector / Vektor

n = 1

Symbol / SymbolExample / BeispielName / Name

Rank /

Rang

e

iiEE e

i ji jε e e

i j ki jkdd e e e

i j k li j k lcc e e e e


cuu d

uong

than

cong

. com




End of Lecture 1 /Ende der 1. Vorlesung


cuu d

uong

than

cong

. com



Electromagnetic Field Theory I (EFT I) / Elektromagnetische ...

Documents

Transcript of Electromagnetic Field Theory I (EFT I) / Elektromagnetische ...