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Matura Physik Quiz on Elektrodynamik 1, created by Flo Lindenbauer on 22/04/2018.

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Elektrodynamik 1

Elektrodynamik 1

Question 1 of 18

1

Wann liegen im elektromagnetischen Feld Impuls- und Energieströme vor?

Select one or more of the following:

  • Bei zeitlich veränderlichen Strahlungsfeldern

  • Bei nicht parallelen E- und B-Feldern, die auch zeitlich stationär sein können

  • Bei nicht parallelen E- und B-Feldern, die nicht stationär sind

  • Wenn alle Komponenten des Maxwell'schen Spannungstensors identisch null sind

  • Wenn die Impulsdichte des elektromagnetischen Feldes gleich der Energiestromdichte ist

Explanation

Question 2 of 18

1

Die Maxwell-Gleichungen sind komponentenweise betrachtet ein System von gekoppelten Differentialgleichungen, und zwar 8 Gleichungen für sechs zu bestimmende Felder. Diese Gleichungen sind daher für beliebige Quellterme lösbar.

Select one of the following:

  • True
  • False

Explanation

Question 3 of 18

1

Elektrodynamische Potentiale:
Das skalare Potential \(\phi\) ist so definiert, dass gilt: \(\vec E = -\nabla\phi\)

Select one of the following:

  • True
  • False

Explanation

Question 4 of 18

1

Im dynamischen Fall führt man das Vektorpotential \(\vec A\) so ein, dass gilt \(\vec B = \nabla \times \vec A\)

Select one of the following:

  • True
  • False

Explanation

Question 5 of 18

1

Wie ändern sich die elektrischen und magnetischen Feldstärken unter einer Eichtransformation
\(\phi'(t,r)=\phi(t,r)+\frac 1 c\partial_t\Lambda(t,r)\)
\(A'(t,r)=A(t,r)-\nabla\Lambda(t,r)\)

Select one of the following:

  • E- und B-Feld werden vertauscht

  • Zum E-Feld wird der Gradient von Lambda dazuaddiert, das B-Feld ändert sich nicht

  • Zum B-Feld wird die Rotation von Lambda dazuaddiert, das E-Feld ändert sich nicht

  • E- und B-Feld ändern sich nicht

Explanation

Question 6 of 18

1

Bei welcher Eichung verlangt man, dass gilt:
\(\nabla\cdot\vec A+\frac 1 c\partial_t\phi = 0\)

Select one of the following:

  • Lorenz-Eichung

  • Weyl-Eichung

  • Coulomb-Eichung

  • axialer Eichung

Explanation

Question 7 of 18

1

Bei welcher Eichung gilt:
\(\nabla\cdot\vec A = 0\)

Select one or more of the following:

  • Coulomb-Eichung im stationären Fall

  • Lorenz-Eichung im stationären Fall

  • Coulomb-Eichung

  • Lorenz-Eichung

  • Weyl-Eichung

Explanation

Question 8 of 18

1

Kennt man das elektrostatische Potential einer Geometrie, bei dem am Rand des Volumens das Potential gleich null ist, kann man die Dirichlet-Green-Funktion für diese Geometrie leicht durch simple Division des Potentials durch die Testladung berechnen.

Select one of the following:

  • True
  • False

Explanation

Question 9 of 18

1

Führt man für eine Ladungsverteilung eine Multipolentwicklung durch und betrachtet man das Potential aus großer Entfernung, so ist der Quadrupolanteil des Potetionals proportional zu \(\frac 1 {r^5}\)

Select one of the following:

  • True
  • False

Explanation

Question 10 of 18

1

Was trifft auf die Energiestromdichte des elektromagnetischen Feldes zu?

Select one or more of the following:

  • Sie ist ein Vektor und steht normal auf das E-Feld

  • Sie ist ein Vektor und ist parallel zum B-Feld

  • Sie ist proportional zum B-Feld

  • Sie ist proportional zur Impulsdichte des elektromagnetischen Feldes

  • Sie ist ein Vektor und steht normal auf die Impulsdichte des elektromagnetischen Feldes

Explanation

Question 11 of 18

1

Was trifft auf den Maxwell'schen Spannungstensor zu?

Select one or more of the following:

  • Er stellt die Impulsstromdichte des elektromagnetischen Feldes dar

  • Er ist symmetrisch

  • Er ist proportional zum Poynting-Vektorfeld

  • Integriert man ihn über das Volument, erhält man die zeitliche Änderung des mechanischen und elektromagnetischen Impulses

Explanation

Question 12 of 18

1

Das E-Feld ist in der Elektrostatik ein konservatives Kraftfeld

Select one of the following:

  • True
  • False

Explanation

Question 13 of 18

1

Was trifft auf die Eindeutig der Lösung der Poissongleichung zu?

Select one or more of the following:

  • Bei Dirichlet-Randbedingungen ist die Lösung eindeutig

  • Bei Neumann-Randbedingungen ist die Lösung eindeutig

  • Bei Dirichlet-Randbedingungen ist die Lösung eindeutig bis auf eine additive Konstante

  • Bei Neumann-Randbedingungen ist die Lösung eindeutig bis auf eine additive Konstante

Explanation

Question 14 of 18

1

Welche Randbedingungen müssen in der Elektrostatik auf Leiteroberflächen gelten?

Select one or more of the following:

  • Das elektrostatische Potential ist konstant

  • Das elektrostatische Potential ist null

  • Das Elektrische Feld hat nur Tangentialkomponenten.

  • Das Elektrische Feld hat nur Normalkomponenten

  • Das Elektrische Feld ist proportional zur Oberflächenladungsdichte

Explanation

Question 15 of 18

1

Select from the dropdown lists to complete the text.

Der Kapazitätskoeffizient \(C_{ij}\) gibt an, wie viel Ladung ( der Leiter, das Potential ) i trägt, wenn Leiter j ( eine Einheit an Potential trägt, geerdet ist, konstantes Potential trägt ) und alle anderen Leiter ( geerdet sind, konstantes Potential tragen, dasselbe Potential tragen ).

Explanation

Question 16 of 18

1

Was trifft auf die Multipolentwicklung des Potentials in kartesischen Koordinaten zu?

Select one or more of the following:

  • Der erste Term ist das Potential einer Punktladung im Ursprung

  • Man entwickelt die Green'sche Funktion um den Ursprung

  • Die Multipolentwicklung ist die gleiche, auch wenn man einen anderen Ursprung wählt

  • Das Monopolmoment hängt vom Ursprung des Koordinatensystems ab

  • Eine homogen geladene Kugel im Ursprung hat kein Quadrupolmoment

Explanation

Question 17 of 18

1

Auf ein Dipolmoment wirkt in einem homogenen elektrischen Feld keine Kraft

Select one of the following:

  • True
  • False

Explanation

Question 18 of 18

1

Die Lösung der Laplace-Gleichung in Kugelkoordinaten kann als eine unendliche Reihe geschrieben werden.

Select one of the following:

  • True
  • False

Explanation

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