Elektromagnetische Wellen (L.048.10303) im Wintersemester 2016/2017

Für Studierende im Bachelor Elektrotechnik und anderer Fächer ist der Kurs “Elektromagnetische Wellen” der zweite Teil des Pflichtmoduls "Theorie der Elektrotechnik” und wird üblicherweise im 5. Semester gehört. Umfang ist 2V+2Ü (6ECTS).

Anmeldung zum Kurs und zur Prüfung erfolgen über PAUL.

Themen der Vorlesung

Folgende Themen werden behandelt:

Die Maxwellschen Gleichungen im Zeit- und Frequenzbereich
Materialmodelle für Metalle und Dielektrika
Mathematische Methoden zur Lösung der Wellengleichung
Die ebene Welle als Elementarlösung der Wellengleichung
Reflexion ebener Wellen an ebenen Grenzflächen
Die Parallelplattenleitung
Hohlleiter
evtl. Abstrahlung elektromagnetischer Wellen, Antennen

Solide Vorkenntnisse aus den Modulen "Höhere Mathematik A,B,C", "Grundlagen der Elektrotechnik" und "Feldtheorie" werden vorausgesetzt.

Vorlesung

Freitags 11:00-13:00 im P 6 2.03.

Dozent: Prof. Dr. J. Förstner

Die Vorlesungen werden teils mit vorbereiteten Folien, teils handschriftlich mit einem Tablet-PC gehalten. Mitschriften werden als PDF-Dokumente im koaLA-System hinterlegt (und falls später Fehler erkannt werden korrigiert). Es wird kein weiteres Skript ausgeben.

Details: Eine Vorlesung bietet (z.B. gegenüber einem Buch) den Vorteil, dass Studierende direkt auftretende Verständnisfragen stellen können. Umgekehrt, kann der Dozent durch Fragen an das Auditorium das Mit- und Vorausdenken fördern, eine Lernkontrolle bieten und unmittelbar auf Wissens- und Verständnislücken reagieren. Daher ist eine aktive Mitarbeit auch in der Vorlesung erwünscht!

Hausübungen

Es wird fünf Hausübungen geben. Die Ausgabe wird angekündigt und ist dann als PDF in koaLA verfügbar.

Ausarbeitungen werden nach Bearbeitung im Briefkasten vor dem Raum P1.5.02 abgegeben und anschließend von uns bewertet.

Übungsgruppen

geplante Termine (Start in der zweiten Semesterwoche):

Freitags 14:00-15:30, P 1 1.02, Übungsleiter Andre Hildebrandt
weitere Termine bei Bedarf.

freie Sprechstunde/Tutorium

Wöchentlich findet des Weiteren ein Tutorium statt, bei dem Fragen zu Vorlesung und Hausübungen gestellt werden können:

Mittwochs 14:00-15:30 im Raum P1.5.01.4

Klausur

Donnerstag, 02.03.2017 von 09:00-11.30 Uhr im C1

Durch Lösen von Hausübungen können zusätzliche Bonuspunkte (bis 5%) für die schriftliche Klausur erworben werden.

Hinweis: Die Klausur besteht aus einer Mischung verschiedener Fragen (z.B. Multiple Choice, Rechnungen, Skizzen, Erklärungen, kurze Herleitungen) aus dem Themenbereich der Vorlesung und der Übungen. Wer die Übungsaufgaben eigenständig bearbeitet hat und der Vorlesung folgen konnte, sollte kein Problem mit den Klausuraufgaben haben.

Kommunikation

Die aktuellen Sprechstundenzeiten und Kontaktdaten können auf der Mitarbeiter-Webseite des Fachgebiets Theoretische Elektrotechnik eingesehen werden.

Aktuelle Informationen und Rundmails werden in koaLA bekanntgegeben, dort wird auch für die Kommunikation unter Studierenden ein Forum und ein Wiki-Bereich eingerichtet und Materialien wie Übungszettel und Vorlesungsmitschriften hinterlegt. Jeder Teilnehmer, der sich in Paul angemeldet hat, sollte auch automatisch für die Lehrveranstaltung in koaLA eingetragen worden sein. Für Nachmeldungen einfach den IMT Loginname an uns mailen.

Über Anregungen und Kritik sind wir jederzeit dankbar, auch abseits der Evaluierung.

Empfohlene Literatur

D.J. Griffith "Elektrodynamik" (Pearson Verlag): Die Feldtheorie VL orientierte sich an diesem Buch, das sehr systematisch und verständlich alle Konzepte erläutert; gut für Grundlagen (Feldtheorie), weniger für technische Anwendungen (EM Wellen).
Skript von Prof. Schuhmann (jetzt an der TU Berlin) - axiomatischer Zugang (d.h. von Maxwellgleichungen ausgehend); Kompakte Darstellung mit ähnlicher Notation aber Konzepte werden nur wenig erläutert.
G. Lehner "Elektromagnetische Feldtheorie für Ingenieure und Physiker" (Springer-Verlag) - ausführlich, detailliert; manchmal etwas detaillverliebt; Konzepte kommen etwas zu kurz.
J.D. Jackson "Klassische Elektrodynamik" - DAS Standardwerk, das jeden Aspekt intensiv und präzise auf recht hohem Niveau behandelt. Daher nur bedingt für Einsteiger geeignet (evtl. als Nachschlagewerk).
Es gibt viele andere gute Einführungen zur Theorie der klassischen Elektrodynamik - wer schon ein entsprechendes Buch besitzt kann dieses vermutlich gut als Begleitliteratur zum Kurs verwenden.

Weitere Literaturhinweise werden bei Bedarf in der Vorlesung und Übung benannt.