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3 Simulation mit OpenWME

Die Weber-Maxwell-Elektrodynamik eignet sich hervorragend für alle Anwendungsbereiche der klassischen Elektrodynamik bei denen sich Ladungsträger nicht schneller als mit Geschwindigkeiten von etwa 30 bis 50 Prozent der Lichtgeschwindigkeit bewegen. Dies ist erheblich schneller als alle üblichen Alltagsgeschwindigkeiten. Für die Verwendung in Computer-Simulationen ist die Weber-Maxwell-Elektrodynamik besonders gut geeignet, da keine Differentialgleichungen gelöst werden müssen. Die erste verfügbare Implementierung ist OpenWME.

OpenWME demonstriert, dass man die üblichen Effekte in der Elektrotechnik auf Einzelkräfte zwischen jeweils zwei Punktladungen zurückführen kann. Die Weber-Maxwell-Kraft (2.3.1) ist damit eine extrem stark komprimierte und von Inkonsistenzen bereinigte Darstellung der Grundlagen der Elektrotechnik. Im Folgenden werden einige einfache Beispiele gezeigt.

3.1 Magnetismus

Abbildung 3.1.1: Die magnetische Kraft zwischen zwei stromdurchflossenen Drähten entsteht durch die Summation aller Weber-Maxwell-Kräfte zwischen allen Ladungsträgern in beiden Leitungen.

3.2 Induktion durch Bewegung

Abbildung 3.2.1: Eine bewegte gleichstromdurchflossene Leiterschleife erzeugt eine elektromagnetische Kraft auf ruhende Ladungsträger in der Umgebung.

3.3 Lorentzkraft

Abbildung 3.3.1: Einzelne bewegte Punktladungen nehmen in der Umgebung eines gleichstromdurchflossenen Drahtes die Lorentzkraft wahr

3.4 Induktion durch Wechselstrom

Abbildung 3.4.1: Auch eine ruhende Leiterschleife in der ein Wechselstrom fließt erzeugt ein elektromagnetisches Feld in der Umgebung

3.5 Feld einer Punktantenne

Abbildung 3.5.1: Das Feld einer sich schnell bewegenden Punktantenne (Hertzscher Dipol)
Abbildung 3.5.1: Das Feld einer sich schnell bewegenden Punktantenne aus der Perspektive von ebenfalls mitbewegten Empfängern

3.6 Feld einer beschleunigten Punktladung

Abbildung 3.6.1: Auch Punktladungen erzeugen elektromagnetische Wellenfronten wenn sie stark beschleunigt werden.

3.7 Reflexion von elektromagnetischen Wellen

Abbildung 3.7.1: Leitende Oberflächen können elektromagnetische Wellen reflektieren. Der Bereich hinter der reflektierenden Oberfläche ist dann weitgehend feldfrei.

3.8 Beugung von elektromagnetischen Wellen

Abbildung 3.8.1: Beispiel für Beugung an einer Halbebene

3.9 Interferenz am Doppelspalt

Abbildung 3.9.1: Beispiel für Interferenz an einem Doppelspalt

3.10 Streuung von elektromagnetischen Wellen

Abbildung 3.10.1: Objekte, die sich im Weg einer sich ausbreitenden elektromagnetischen Welle befinden zerstreuen die Welle

3.11 Hohlleiter

Abbildung 3.11.1: Hohlleiter