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Vorkenntnisse zu Ausbreitungsvorgängen in elektrischen Systemen
Ein wesentliches Merkmal des vorliegenden Lernmaterials ist die durchgängige Nutzung eines Simulationsprogramms - genannt TL-Transportleitung/Transmission-Line - mit dessen Hilfe die Ausbreitungsvorgänge auf einer Doppelleitung visualisiert werden können.
Das Simulationsprogramm TL basiert auf der eindimensionalen Lösung der Maxwellschen Gleichungen. Der entwickelte Algorithmus hat sich als zuverlässig und stabil unter allen einstellbaren Rand- und Anfangsbedingungen erwiesen.
Eine Dokumentation dieses Simulationsprogramms findet sich unter http:// www.astrophysik.uni-kiel.de/~hhaertel.
Voraussetzung für die Bearbeitung des vorliegenden Lernmaterials sind Grundkenntnisse zum elektrischen Stromkreis, wie sie in dem Lernprogramm
"Der sogenannte einfache elektrische Stromkreis"
zu finden sind. Darin wird schwerpunktmäßig die Existenz von Oberflächenladungen bei stromführenden Leitern behandelt, die ein qualitatives Verständnis des Spannungsbegriffs ermöglichen.
Ein besonderer Schwerpunkt des vorliegenden Lernprogramms liegt auf der Behandlung von Übergangsprozessen, die stets auftreten, wenn sich irgendwelche Bedingungen innerhalb eines Stromkreises ändern. Auch hier ist das Wissen um die Existenz von Oberflächenladungen von Bedeutung.
Moderne Rechner eröffnen einen bisher nicht möglichen Zugang zur Visualisierung solcher Übergangsprozesse und unterstützen so den Zugang zu einem tieferen und qualitativen Verständnis elektrischer Phänomene.
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