8. Elektromagnetismus

Während die Gravitationskraft die Bewegung im Sonnensystem und im Weltall bestimmt, wird die Welt der Atome, Moleküle und der daraus zusammengesetzten Materialien durch elektrische Kräfte beherrscht. Die Elektrizitätslehre liefert die Grundlagen zum Aufbau der Materie und zum Verständnis elektrischer und elektronischer Bauteile, Geräte und Maschinen. Ausgehend vom Coulomb´schen Gesetz werden die elektrische Ladung Q, der Strom I, die elektrische Feldstärke E, das elektrische Potenzial φ, die elektrische Spannung U und andere elektrischen Größen abgeleitet. In Materie treten Influenz und elektrische Polarisation auf. Durch Ströme wird das magnetische Feld erzeugt. Wichtige magnetische Begriffe sind magnetische Feldstärke H, Flussdichte B, die Lorentz-Kraft, das Durchflutungsgesetz, u. a. Im Abschnitt elektromagnetische Wechselfelder wird gezeigt, dass veränderliche Magnetfelder elektrische Felder erzeugen und umgekehrt. Dies führt zum Induktionsgesetz und zu elektromagnetischen Wellen mit wichtigen technischen Anwendungen. Die Maxwell-Gleichungen werden kurz beschrieben. Es wird auf Gleich- und Wechselstromkreise und deren Einsatz in der Elektronik eingegangen, wobei komplexe Widerstände eingesetzt werden.