Elektrodynamik i nytt ljus : Elektrostatik, magnetism, induktion och relativitetsteori

Elektriska krafter och dess tillhörande rörelsekonsekvenser magnetism och induktion utgör tillsammans med tyngdkraften vardagstillvarons huvudsakliga dynamik. Elektrodynamiken baseras på begreppet elektrisk laddning vilken utgår från ­atomen. Alla kemiska och i förlängningen biologiska proc [...]
Visa längre beskrivning

Elektriska krafter och dess tillhörande rörelsekonsekvenser magnetism och induktion utgör tillsammans med tyngdkraften vardagstillvarons huvudsakliga dynamik. Elektrodynamiken baseras på begreppet elektrisk laddning vilken utgår från ­atomen. Alla kemiska och i förlängningen biologiska processer är därför ett resultat av elektrodynamik. Med hjälp av ledaren, dvs. metallen, kan elektriska laddningar forma en elektrisk ström vilken ­utgör grunden för den ofantliga mängd elektrotekniska uppfinningar vi alla lever med.

Vi utgår från den ömsesidiga kraftverkan naturen är uppbyggd av och ­formulerar utifrån mätdata den elektriska, magnetiska och induktiva ­kraften med tillhörande energier. Därefter diskuteras hur kunskapen om de elementära laddningarna kan användas för att beskriva vardagliga system varifrån vi sedan kan studera ledaren och elektriska kretsar. Vidare behandlas elektriska och magnetiska egenskaper hos icke-ledande ­material där växelverkningen mellan dipoler är fundamentalt. Med hjälp av kraft­formlerna studeras sedan relativitetsteori utifrån den magnetiska ­kraft­en. Vi finner att växelverkningar tar tid och härleder ljusets fart. Till slut ­introduceras den elektromagnetiska fältteorin utifrån de formler vi ­tagit fram i ett kraftperspektiv. I appendixen presenteras teorin för s.k. multi­pol­utveckling i både det elektriska och magnetiska fallet. I slutet av boken finns lösningsförslag till räkneuppgifterna som ingår i varje kapitel.

Fysikerns reduktionistiska världsbild är framgångsrik på många plan. Med endast ett fåtal begrepp kan tillvaron beskrivas och förstås. Jag vill i denna bok ge läsaren en introduktion till denna fantastiska värld samt en gedigen bas att stå på för vidare studier inom olika ingenjörsvetenskaper och kvantmekanik.

Målgruppen är studenter inom ingenjörs-, lärar-, och fysikprogram samt yrkesverksamma inom området. Förkunskaper är ca en termins högskolestudier inom matematik och fysik.