Details

Einleitung 23 <p>Teil I: Elektrostatik</p> <p>1 Dann macht es „Zack!“: Elektrische Ladungen 29</p> <p>Sie können extrem sein: Effekte von Ladungen 29</p> <p>Es gibt viel Wissenswertes über Ladungen 31</p> <p>Ladungen können nicht erzeugt, sondern nur getrennt werden 33</p> <p>2 Zentral für die Elektrostatik: Das Coulombgesetz 43</p> <p>Die Kraft zwischen zwei Punktladungen: Das Coulombgesetz 43</p> <p>Die elektrische Feldkonstante 45</p> <p>Coulombkräfte gehorchen dem Superpositionsprinzip 45</p> <p>Vergleich mit dem Gravitationsgesetz 48</p> <p>3 Das elektrische Feld ist entscheidend 51</p> <p>Eine zunächst abstrakte, aber sehr nützliche Größe: das elektrische Feld 51</p> <p>Ziemlich plakativ: Darstellung durch Feldlinien 53</p> <p>Besondere Formen elektrischer Felder 53</p> <p>Das Superpositionsprinzip: Felder überlagern sich vektoriell 57</p> <p>4 Die Liste vervollständigen: Arbeit, Potential und Spannung 61</p> <p>Die elektrische Arbeit und die elektrische Energie 61</p> <p>Eine weitere eher abstrakte Größe: Das elektrische Potential 67</p> <p>Eine Größe, die jeder kennt: die elektrische Spannung 69</p> <p>Zusammenfassung der elektrostatischen Größen 71</p> <p>5 Wichtige Bauelemente nicht nur zur Ladungsspeicherung: Kondensatoren 75</p> <p>Physik von Kondensatoren 75</p> <p>Es kommt auf die Füllung an: Dielektrika 77</p> <p>Es muss nicht immer ein Plattenkondensator sein: Typen von Kondensatoren 81</p> <p>Reihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren 86</p> <p>Teil II: Elektromagnetismus</p> <p>6 Stark anziehend: Magnetische Phänomene 91</p> <p>Ihre Wirkung ist dauerhaft: Permanentmagnete 91</p> <p>Magnetismus durch Strom: elektromagnetische Phänomene 95</p> <p>Es funktioniert auch anders herum: sich bewegende Ladungen reagieren auf Magnetfelder 97</p> <p>Sie beruht auf dem Elektromagnetismus: Die Definition des Amperes 99</p> <p>7 In ihnen geht es rund: magnetische Felder 101</p> <p>Feldgröße Nummer 1: die magnetische Flussdichte 101</p> <p>Feldgröße Nummer 2: die magnetische Feldstärke 102</p> <p>Magnetismus pur: Spulen in allen Formen und Größen 106</p> <p>Ladungen in elektrischen und magnetischen Feldern 111</p> <p>8 Beim Magnetismus kommt es auf das Material an 119</p> <p>Größen zur Beschreibung magnetischer Materialien 119</p> <p>Er wirkt dem Feld entgegen: der Diamagnetismus 124</p> <p>Starke Effekte: der Ferromagnetismus 126</p> <p>Magnetisierungskurve eines Ferromagneten 130</p> <p>Spezielle magnetische Materialien 133</p> <p>9 Sie bringt Ströme und Spannungen hervor: die Induktion 139</p> <p>Sie beruht auf Änderungen: die Induktion 139</p> <p>Immer der Ursache entgegen: die Lenz’sche Regel 142</p> <p>Effekte im eigenen Stromkreis: die Selbstinduktion 143</p> <p>Die drei wichtigsten Anwendungen: Generator, Motor und Transformator 146</p> <p>Teil III: Stromkreise</p> <p>10 Sie bestehen aus Einbahnstraßen: Gleichstromkreise 155</p> <p>Mechanismen des Stromflusses in einem Leiter 155</p> <p>Ohne sie kann kein Strom fließen: die Spannung 157</p> <p>Verbraucher stellen Widerstände dar 159</p> <p>Das Ohm’sche Gesetz 161</p> <p>Knoten und Maschen: Die Kirchhoff'schen Regeln 164</p> <p>Ohne Leistung geht es nicht 166</p> <p>11 Der Wechsel ist beständig: Wechselstromkreise 169</p> <p>Regelmäßige Änderungen: Wechselströme 169</p> <p>Sie sind nicht unbedingt ohmsch: Widerstände in Wechselstromkreisen 172</p> <p>Die Leistung eines Wechselstromkreises 180</p> <p>Äußerst hilfreich bei der Berechnung von Wechselstromkreisen: Zeigerdiagramme 181</p> <p>Zum Schwingen braucht man nur eine Spule und einen Kondensator: der Schwingkreis 184</p> <p>Teil IV: Halbleiter</p> <p>12 Trotz des Namens vollwertig: Halbleiter 189</p> <p>In Halbleitern gibt es Elektronen und Löcher 189</p> <p>Eine detailliertere Beschreibung von Halbleitern 193</p> <p>Man kann die Leitfähigkeit einstellen: die Dotierung 199</p> <p>Silizium ist nicht alles: Halbleitermaterialien 203</p> <p>13 Halbleiterbauelemente haben die Welt verändert 207</p> <p>Bipolarbauelemente: Der pn-Übergang 207</p> <p>Schalter und Verstärker zugleich: der Bipolartransistor 213</p> <p>Feldeffektbauelemente: Der MOS-Kondensator 216</p> <p>Grundlage jeder Logikschaltung: der Feldeffekttransistor 219</p> <p>Hier ist Schiebung im Spiel: Charge-Coupled Devices 220</p> <p>Von Halbleiterbauelementen zur Halbleitertechnologie 222</p> <p>Teil V: Die Maxwell’schen Gleichungen</p> <p>14 Sie fassen alles zusammen: die Maxwell’schen Gleichungen 227</p> <p>Die Grundlagen noch einmal im Überblick 227</p> <p>Die vier Maxwell'schen Gleichungen 231</p> <p>Folgerungen aus den Maxwell'schen Gleichungen 236</p> <p>Glossar 241</p> <p>Lösungen der Aufgaben 251</p> <p>Index 275</p>

Wilhelm Kulisch lehrt seit uber zehn Jahren Physik an der Universitat Kassel. Neben der Technischen Mechanik unterrichtete er lange Zeit auch Experimentalphysik fur Nebenfachstudenten.

DE