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- Herausgeber: Wiley-VCH GmbH
- Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
- Sprache: Deutsch
- Veröffentlichungsjahr: 2022
Anschaulichkeit vor Formalismus - die unvergleichlich verständliche Einführung in die Elektrostatik und -dynamik und Optik für Studierende der Natur- und Ingenieurwissenschaften in neuer Auflage! Elektrotechnik, Maschinenbau, Chemie, Geophysik, Biologie: eine Einführung in die Physik gehört für alle Studierende der Natur- und Ingenieurwissenschaften unumgänglich zum Studium dazu, sei es im Rahmen der Physikvorlesungen für Hauptfachstudierende oder in Form auf spezifische Studiengänge zugeschnittener Veranstaltungen. Die vierte Auflage des Lehrbuchklassikers von Friedhelm Kuypers gibt in gewohnt anschaulicher Weise eine Einführung in die Elektrostatik und -dynamik und die Optik, wobei die physikalischen Grundlagen stets mit der Darstellung von Anwendungen aus dem Alltag flankiert werden. Jeder Abschnitt wurde vollständig überarbeitet, um noch besser auf immer wieder vorkommende Probleme der Studierenden einzugehen. Im Aufgaben- und Lösungsteil werden die mittleren und schweren Aufgaben nun mit einer anschaulichen Vorstellung der behandelten Physik eingeleitet, bevor die eigentlichen Rechnungen beginnen.
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Seitenzahl: 665
Ähnliche
Inhaltsverzeichnis
Abdeckung
Titelblatt
Copyright-Seite
Vorwort
C Elektrizität
17 Elektrostatische Felder
17.1 Elektrische Ladung
17.2 Die Coulombkraft
17.3 Das elektrische Feld
17.4 Gaußscher Satz
17.5 Kopierer und Laserdrucker *
17.6 Noch einmal in Kürze
17.7 Aufgaben
18 Potential und Spannung
18.1 Elektrostatische Arbeit
18.2 Potential und Spannung
18.3 Influenz
18.4 Noch einmal in Kürze
18.5 Aufgaben
19 Kondensatoren
19.1 Kapazität der Plattenkondensatoren
19.2 Energiedichte elektrischer Felder
19.3 Dielektrika
19.4 Piezoelektrizität
19.5 Noch einmal in Kürze
19.6 Aufgaben
20 Elektrischer Strom
20.1 Der elektrische Strom
20.2 Ohmsches Gesetz
20.3 Elektrische Leistung
20.4 RC-Gleichstromkreise
20.5 Noch einmal in Kürze
20.6 Aufgaben
21 Magnetfelder
21.1 Einführung
21.2 Das Biot-Savartsche Gesetz
21.3 Das Durchflutungsgesetz
21.4 Lorentzkraft
21.5 Drehmoment auf Leiterschleifen
21.6 Der Halleffekt
21.7 Supraleiter *
21.8 Noch einmal in Kürze
21.9 Aufgaben
22 Induktion
22.1 Das Faradaysche Induktionsgesetz
22.2 Lenzsche Regel
22.3 Wirbelströme
22.4 Induktivität
22.5 RL-Gleichstromkreise
22.6 Energiedichte magnetischer Felder
22.7 Noch einmal in Kürze
22.8 Aufgaben
23 Magnetismus in Materie
23.1 Magnetisierung
23.2 Diamagnetismus *
23.3 Paramagnetismus *
23.4 Ferromagnetismus
23.5 Magnetspeicher *
23.6 Abschirmung von Feldern *
23.7 Noch einmal in Kürze
23.8 Aufgaben
24 Wechselstromkreise
24.1 Wechselspannung an ohmschen Widerständen
24.2 Wechselspannung an Spulen
24.3 Wechselspannung an Kondensatoren
24.4 Reelle Berechnungen *
24.5 Komplexe Zahlen *
24.6 Komplexe Widerstände
24.7 Leistung in Wechselstromkreisen
24.8 Transformator
24.9 Drehstrom *
24.10 Schutzeinrichtungen *
24.11 Noch einmal in Kürze
24.12 Aufgaben
D Optik
25 Reflexion
25.1 Einführung
25.2 Reflexionsgesetz
25.3 Sphärische Spiegel
25.4 Noch einmal in Kürze
25.5 Aufgaben
26 Brechung
26.1 Brechungsgesetz
26.2 Totalreflexion und Lichtleiter
26.3 Dispersion
26.4 Dünne Linsen
26.5 Abbildungsfehler
26.6 Noch einmal in Kürze
26.7 Aufgaben
27 Optische Geräte
27.1 Das Auge
27.2 Die Lupe
27.3 Das Mikroskop
27.4 Das Fernrohr
27.5 Noch einmal in Kürze
27.6 Aufgaben
E Wellen
28 Einführung
28.1 Wellenfunktionen
28.2 Intensität harmonischer Wellen
28.3 Noch einmal in Kürze
28.4 Aufgaben
29 Stehende Wellen
29.1 Einleitung
29.2 Interferenz bei gleicher Ausbreitungsrichtung
29.3 Stehende Wellen
29.4 Schwingungen idealer Saiten
29.5 Noch einmal in Kürze
29.6 Aufgaben
30 Interferenz
30.1 Zweistrahlinterferenz
30.2 Vielstrahlinterferenz
30.3 Interferenz von Lichtwellen
30.4 Optische Weglänge *
30.5 Interferenz an dünnen Schichten
30.6 CD- und DVD-Spieler *
30.7 Laser *
30.8 Noch einmal in Kürze
30.9 Aufgaben
31 Beugung
31.1 Huygenssches Prinzip
31.2 Beugung am Einzelspalt
31.3 Beugung und Interferenz an Mehrfachspalten
31.4 Beugung an Lochblende
31.5 Noch einmal in Kürze
31.6 Aufgaben
32 Polarisation
32.1 Polarisator und Analysator
32.2 Polarisationsverfahren für Licht
32.3 Optische Aktivität und LCD-Bildschirme *
32.4 Noch einmal in Kürze
32.5 Aufgaben
33 Akustik
33.1 Schallpegel und Lautstärke
33.2 Nachhall
33.3 Schallschutz
33.4 Doppler-Effekt
33.5 Noch einmal in Kürze
33.6 Aufgaben
Lösungen
Lösungen: 17 Elektrostatische Felder
Lösungen: 18 Potential und Spannung
Lösungen: 19 Kondensatoren
Lösungen: 20 Elektrischer Strom
Lösungen: 21 Magnetfelder
Lösungen: 22 Induktion
Lösungen: 23 Magnetismus in Materie
Lösungen: 24 Wechselstromkreise
Lösungen: 25 Reflexion
Lösungen: 26 Brechung
Lösungen: 27 Optische Geräte
Lösungen: 28 Einführung
Lösungen: 29 Stehende Wellen
Lösungen: 30 Interferenz
Lösungen: 31 Beugung
Lösungen: 32 Polarisation
Lösungen: 33 Akustik
Stichwortverzeichnis
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Guide
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Physik in den Ingenieur- und Naturwissenschaften
Band 2: Elektrizität, Optik und Wellen
Friedhelm Kuypers
4. Auflage
Autor
Prof. Dr. Friedhelm KuypersHedwig-Dransfeld-Weg 1493055 [email protected]
TitelbildOptisches Linsensystem; GettyImages / fpm
4. Auflage
Alle Bücher von Ernst & Sohn werden sorgfältig erarbeitet. Dennoch übernehmen Autoren, Herausgeber und Verlag in keinem Fall, einschließlich des vorliegenden Werkes, für die Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Ratschlägen sowie für eventuelle Druckfehler irgendeine Haftung.
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Alle Rechte, insbesondere die der Übersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form – durch Photokopie, Mikroverfilmung oder irgendein anderes Verfahren – reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsmaschinen, verwendbare Sprache übertragen oder übersetzt werden. Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder sonstigen Kennzeichen in diesem Buch berechtigt nicht zu der Annahme, dass diese von jedermann frei benutzt werden dürfen. Vielmehr kann es sich auch dann um eingetragene Warenzeichen oder sonstige gesetzlich geschützte Kennzeichen handeln, wenn sie nicht eigens als solche markiert sind.
Print ISBN 978-3-527-41397-3ePDF ISBN 978-3-527-82962-0ePub ISBN 978-3-527-82963-7
Umschlaggestaltung SCHULZ Grafik-Design, FußgönnheimSatz le-tex publishing services GmbH, LeipzigDruck und Bindung
Gedruckt auf säurefreiem Papier.
Vorwort
Dieses Buch ist der zweite Band des zweibändigen Werkes „Physik in den Ingenieur- und Naturwissenschaften“ und beschäftigt sich mit Elektrizität, Optik und Wellen.
Auch der zweite Band der vierten Auflage wurde gründlich und vollständig überarbeitet. Auch hier wurden weitere Aufgaben – mit Lösungen am Ende des Buches – eingeführt und natürlich Fehler korrigiert.
Ich wiederhole kurz einige Besonderheiten, die bereits im Vorwort des ersten Bandes genannt wurden:
96 Beispiele und 169 Aufgaben
werden ausführlich und sorgfältig in den Lehrstoff eingearbeitet. Beispiele und Aufgaben haben eine ganz
zentrale Bedeutung für die Lehre
. Einerseits verdeutlichen sie die Theorie und andererseits zeigen sie, wie sich
Erlerntes umsetzen und in der Praxis anwenden
lässt.
Stoffbeschränkung:
Im ganzen Buch soll das
Niveau möglichst einheitlich
sein. Auch der zweite Band beschränkt sich auf den Stoff, der
im Grundstudium beherrscht und erarbeitet werden kann
. Themen, die wegen ihrer Schwierigkeit nicht voll verstanden und daher auch nicht in Klausuren geprüft werden können, meide ich ganz bewusst. Sie treten höchstens in klein geschriebenen Bemerkungen oder Fußnoten kurz auf.
Sachverhalte werden oft von verschiedenen Seiten beleuchtet und Endergebnisse ausführlich diskutiert und interpretiert. Typische Fallen, Fehler und Missverständnisse werden immer wieder angesprochen.
Technische Anwendungen
kommen noch häufiger vor als im ersten Band. Kopierer und Laserdrucker, Magnetspeicher, Lichtleiter, CD- und DVD-Spieler, moderne LCD-Bildschirme, Laser werden sogar in eigenen Abschn. vorgestellt.
Der Leser findet ausführliche Antworten z. B. auf folgende Fragen: Warum laufen Schallwellen „um die Ecke“, Lichtwellen aber nicht? Wie entstehen die wundervollen Strukturfarben bei Schmetterlingen, Vögeln und Fischen? Wie wirkt der Strom auf den menschlichen Körper? Was ist Drehstrom und wie arbeiten Drehstrommotoren? Warum sollen Wechselstromkreise unbedingt komplex berechnet werden?
Abschließend möchte ich wieder allen danken, die bei der Fertigstellung des Buches geholfen haben. Prof. Dr. P. Bickel, Prof. Dr. P. Dato und Frau Dr. Lohner haben Teile des Manuskripts kritisch gelesen und Verbesserungsvorschläge gemacht. Für Diskussionen und Anregungen zur Elektrotechnik danke ich Prof. Dr. W. Floßmann. Prof. Dr. W. Scharf hat grundlegende Vorschläge zu Inhalt und Aufbau des Kapitels „33 Akustik“ gemacht. Mein besonderer Dank gilt Prof. Dr. B. Braun und Prof. Dr. A. Deutz für zahllose Gespräche und für ihre ständige Bereitschaft, über Probleme der Didaktik und Physik zu diskutieren. Prof. Dr. B. Braun hat mir eine sehr nützliche Liste mit Fehlern und Verbesserungsvorschlägen geschickt.
Allen Lesern, die durch Anregungen, Bemerkungen oder auch durch Fragen zur Verbesserung des Buches beitragen, bin ich auch weiterhin sehr dankbar. Meine E-MailAdresse lautet:
Regensburg, im August 2022
Friedhelm Kuypers
