Statik und Dynamik elektromagnetischer Felder

Bereits aufgrund der einführenden Überlegungen zur Elektrodynamik in Kapitel[1] ist klar, dass die durch die Maxwell-Gleichungen beschriebenen elektromagnetischenFelder sowohl statische, zeitunabhängige als auch rein dynamische, wellenartigeAnteile aufweisen können. In diesem Kapitel untersuchen wir die Statik undDynamik der Felder weiter.Wir zeigen zuerst, in Abschnitt [2.1], dass zeitgemittelteFelder, die von räumlich begrenzten Ladungs- und Stromverteilungen erzeugt werden,statischen bzw. stationären Charakter haben. In den Abschnitten [2.2] und[2.3] untersuchen wir dann die Multipolentwicklung für solche statischen Felder.Hierbei konzentrieren wir uns zunächst, in Abschnitt [2.2], auf die Elektrostatikund anschließend, in Abschnitt [2.3], auf die Magnetostatik. Danach untersuchenwir in Abschnitt [2.4] wellenartige Phänomene, die durch homogene oder durchallgemeine inhomogene Wellengleichungen beschrieben werden. Die Lösung solcherGleichungen wird in den Abschnitten [2.4.1] bzw. [2.4.2] behandelt. Als Spezialfallder inhomogenen Wellengleichung wird in [2.4.3] die Green’sche Funktion behandelt.Wir beschränken uns in diesem Kapitel durchweg auf die Elektrodynamik „imVakuum“, eventuell nach einer zeitlichen Mittelung. Wellenartige Phänomene inmateriellen Medien werden ausführlich in den Kapiteln [6] und [7] behandelt.