5. Anwendungen in der Elektrodynamik

In diesem Kapitel diskutieren wir einige Anwendungen, die in der Elektrodynamik vorkommen. Dabei besprechen wir die Lösungsverfahren zu den Modellgleichungen der Anwendungsbeispiele und ergänzen einige weitere Verfahren. Ein analytisches Beispiel im Bereich des Hertz’schen-Dipols wird besprochen. Die Lösungen der zugehörigen Maxwellgleichung bis hin zum elektromagnetischen Feld werden besprochen. In einem weiteren Beispiel der praktischen Elektrodynamik im Bereich von Stromkreisen mit passiven und aktiven Elementen, wird die Einbindung von Spannungsquellen, Kondensatoren und Dioden erläutert. Diese weiteren Elemente können direkt in die Maxwellgleichung eingebaut und mit dem FDTD-Verfahren, das wir in Unterkapitel 3.​8.​2 eingeführt haben, diskretisiert und gelöst werden. Schließlich wollen wir noch eine Anwendung im Bereich der Beeinflussung von geladenen Teilchen vorstellen, wie sie im Bereich von Plasmasimulationen vorkommen. Auch hier wird wieder die Maxwellgleichung verwendet und mit einer Transportgleichung für die Teilchen gekoppelt. Gerade hier hat man viele Anwendungsmöglichkeiten der Elektrodynamik, die besonders umfangreich gekoppelte Systeme von Maxwellgleichungen (Elektrodynamik) und Strömungs- oder Transportgleichungen (Hydrodynamik) koppelt, vgl. auch [5].