Benutzer:Dw10/Analogie elektrische und magnetische Größen
Die Maxwellschen Gleichungen weisen eine starke Symmetrie auf. Aus diesem Grunde existieren zwischen elektrischen und magnetischen Größen Analogien. Diese Aanlogien sind für das Verstehen elektromagnetischer und elektrotechnischer Zusammenhänge und Erscheinungen äußerst hilfreich. So haben die Größen des stationären Strömungsfeldes eine starke Analogie zur Strömungsmechanik sowie zur Thermodynamik und sind recht anschaulich erklärbar (siehe auch Elektro-Hydraulische Analogie). Die Größen des elektrostatischen und des magnetischen Feldes sind eher abstrakt, können aber über die Analogie gut verstanden werden. Darüber hinaus wird der Unterschied zwischen elektrischem und magnetischem Feld (z.B. elektrische und magenteische Monopole, Lenzsche Regel) in den Analogien sehr deutlich.
Elektrische Größen | Magnetische Größen | ||
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Elektrostatisches Feld | Stationäres Strömungsfeld | Magnetisches Feld | |
Quellgröße | Elektrische Ladung
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keine Quellgröße bekannt | |
Feldstärke | Elektrische Feldstärke
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Magnetische Feldstärke
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Materialparameter | Permittivität
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Spezifischer Leitwert
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Permeabilität
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Komplexe Permittivität
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Permeabilität
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Flussdichtegröße | Elektrische Flussdichte
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Stromdichte
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Magnetische Flussdichte
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Flussgröße | Elektrischer Fluss
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Strom (Ladungsfluss)
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Magnetischer Fluss *1
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Fluss durch Volumen | Umfasste Ladung
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Integraler Knotensatz
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Integraler magnetischer Knotensatz
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Knotenpunktsatz | 1. Kirchhoffsches Gesetz
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Magnetischer Knotenpunktsatz
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Integrale
Feldstärkegrößen |
Elektrische Spannung
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Magnetische Spannung
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Potential | Elektrisches Potential
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Magnetisches Potential
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Integrale Quellgröße | Elektrische Quellspannung
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Magnetische Quellspannung (Durchflutung)
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Maschensätze | 2. Kirchhoffscher Gesetz
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Magnetischer Maschensatz
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Energiedichte | Elektrische Energiedichte
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Magnetische Energiedichte
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Feldenergie | Elektrische Feldenergie
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Magnetische Feldenergie *1
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Elektrotechnisches Bauelement | Kondensator | Widerstand | Induktivität / Spule |
Eigenschaft | Kapazität | Widerstand | Induktivität |
Definitionsgleichung | Kapazität
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Leitwert / Widerstand
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Induktivität *1
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Bemessungsgleichung
aus Feldgrößen |
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Bemessungsgleichung
für homogenes Feld |
Kapazität
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Elektrischer Leitwert / Widerstand
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Induktivität / Magnetischer Widerstand *1
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Widerstände | Widerstand
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Magnetischer Widerstand
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Strom-Spannungsbeziehung | Ohmsches Gesetz
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*1 Der magnetische Fluss ergibt sich durch Integration der Flussdichte über eine Fläche. Bei einer Spule mit einer Windung ist dies gerade die von der Windung umschlossene Fläche. Die Fläche bei Spulen mit mehreren Windungen ist eigentlich eine Schrauben- oder Wendelfläche. Da diese Windungen meist von ein und demselben magnetischen Fluss durchsetzt sind, werden sie als Einzelwindungen betrachtet und in der Elektrotechnik der verkettete magnetische Fluss definiert. Es ergeben sich sich damit, in Übereinstimmung mit den meisten Lehrbüchern, in den durch *1 gekennzeichneten Beziehungen die zusätzlichen Parameter bzw. . Für eine Windung oder bei eigentlich korrekter Berücksichtigung der dreidiemnsionalen Leitergeometrie in einer Spule kann der verkettete Fluss durch den magnetischen Fluss ersetzt werden und (siehe auch Magnetischer Fluss).