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[TET] Übungslösungen

Verfasst: 25.02.2013 10:46
von ThatGuy
Wie ja bereits vor einiger Zeit angedeutet, habe ich dieses Semester immer fleißig meine Lösungen der TET-Übungsaufgaben geTeXt und zu einem mittlerweile recht umfangreichen Lösungsheft entwickelt, welches im Prinzip zu schade wäre nicht veröffentlicht zu werden.

Da es allerdings auch in seiner jetzigen Form noch nicht endgültig abgeschlossen ist und kommendes Semester sicher noch Manches hinzukommt, habe ich mich dazu entschieden das gesamte Projekt erst mal bei ShareLaTeX vorzuhalten, von wo man sich die aktuelle Version herunterladen kann. Auf diese Weise muss ich die Datei nicht nach jeder Änderung neu im Forum hochladen und so ist auch der Quellcode, der im Grunde kein großes Geheimnis darstellt, für jeden Interessierten einsehbar:

PDF-Datei des Lösungsheftes und Link zum Projekt

Damit würde ich meine Lösungen auch gleich zur Diskussion stellen wollen und darum bitten, Fehler bzw. Unstimmigkeiten über diesen Thread mitzuteilen und Anregungen, was sich besser machen oder verständlicher formulieren ließe, zu posten, sodass ich es in kommenden Versionen berücksichtigen kann.

In dem Sinne allen noch viel Erfolg beim Lernen sowie bei der bevorstehenden TET-Prüfung!

[EDIT] Link zur pdf-Datei aktualisiert.

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 25.02.2013 18:54
von Hans Oberlander
Mein Gott Walther, was da an Arbeit drin steckt, Respekt :shock: Prof. Krauthäuser sollte dich als SHK anstellen :D

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 25.02.2013 20:47
von Annalein
KRASS :shock: :shock: :shock: ich will garnihct wissen, wieviele stunden arbeit dahinter steckt :D

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 25.02.2013 22:50
von Andres.Seidel
Richtig Super! Riesen Dank!

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 26.02.2013 11:50
von fisheess
Riensen Danke! Das ist sehr hilfreich!

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 26.02.2013 16:10
von ThatGuy
Hans Oberlander hat geschrieben:Mein Gott Walther, was da an Arbeit drin steckt, Respekt
Naja, wenn sich das übers Semester verteilt und man sukzessive dran schreibt, fällt es einem weniger auf. So im Rückblick finde ich es selbst ziemlich erstaunlich, wie da mittlerweile um die 80 Seiten zusammengekommen sind. ...aber ja, es war schon nicht wenig Mühe, die da eingeflossen ist. Die Formeln abtippen geht eigentlich, es ist viel mehr der erläuternde Text drum herum, damit der Lösungsweg am Ende schlüssig und nachvollziehbar wird.
Prof. Krauthäuser sollte dich als SHK anstellen.
Hätte ich nix dagegen. Er meinte doch letztens bei der Auswertung der Kommentare der Lehrevaluation, dass in Zukunft ein Skript zur Vorlesung entstehen soll. Gemeldet hat er sich jedenfalls noch nicht. Vermutlich sitzt er im Keller des Görgesbaus an der Schleifmaschine und verpasst der TET-Klausur für Freitag den letzten Schliff :).

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 27.02.2013 01:06
von Kelso
Boar. Das ist ja mega. vielen dank. Das rettet mir die Klausur!

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 27.02.2013 09:01
von chriz
Kelso hat geschrieben:Boar. Das ist ja mega. vielen dank. Das rettet mir die Klausur!
Warte lieber erstmal die Klausur ab ;) aber helfen wirds in jedem Fall!

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 27.02.2013 17:00
von Ritchey
Großes Kino. Danke.

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 28.02.2013 13:54
von ThatGuy
Vielleicht noch eine Anmerkung zu den Diffusionsaufgaben aus Kapitel 13:

Die Spiegelung von elektrischen Strömen an ideal magnetischen Wänden ist hier eine mögliche Erklärung dafür, warum bestimmte Ortsabhängigkeiten und damit die entsprechenden Ableitungen entfallen und sich die Diffusionsgleichung zu einer eindimensionalen DGL vereinfacht. Sie ist allerdings nicht so ganz trivial und sicher auch nicht besonders intuitiv. Warum das so geht, muss ich mir selbst noch mal in Ruhe herleiten.

Eine eingängigere Erklärung ist hier wohl eher, dass das magnetische Feld wegen \mu\rightarrow\infty in Analogie zum elektrischen Feld z.B. innerhalb eines Plattenkondensators (\kappa\rightarrow\infty für die elektrisch leitfähigen Elektroden) im gesamten Nutbereich senkrecht verläuft bzw. senkrecht auf den Grenzflächen steht und deshalb nur gewisse Abhängigkeiten (z.B. von x oder y - je nach Problemstellung) verbleiben.

Muss sehen, was sich für die Erläuterung in den Lösungen eher anbietet. Werde das Kapitel aber auf jeden Fall noch mal dahingehend überarbeiten müssen.

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 28.02.2013 14:04
von blubberblubb
Hey,

ein kleiner Fehler ist mir bei der 13.1 aufgefallen.
Meiner Meinung nach fehlt bei der Stromdichte J an alpha ein Quadrat bzw. ist 1/alpha zuviel.

Gruß

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 28.02.2013 14:15
von ThatGuy
blubberblubb hat geschrieben:ein kleiner Fehler ist mir bei der 13.1 aufgefallen.
Meiner Meinung nach fehlt bei der Stromdichte J an alpha ein Quadrat bzw. ist 1/alpha zuviel.
Stimmt. Man fasst ja \mathrm{j}\omega\mu\kappa=\alpha^2 zusammen und kann dann ein Mal kürzen. Ist mir gar nicht aufgefallen, danke. Korrigiere das noch.

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 30.03.2013 15:46
von ThatGuy
So, die Aufgaben zur dielektrischen Spiegelung sind nun ebenfalls mit drin. Damit ist soweit nur noch die 2.10 offen. Für diese verflixte Relaxationszeit fehlt mir allerdings immer noch ein vernünftiger Ansatz.
M_A_D hat geschrieben:Da ich nirgens eine Lösung zu Aufgabe 7.10 finden kann, könnte mal jemand mit seinem Ergebnis vergleichen oder einfach eine kompetente Person das Ergebnis hoffentlich bestätigen.
Komme in meiner Lösung auf das gleiche Ergebnis. Dürfte von daher wahrscheinlich korrekt sein.

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 05.08.2013 10:47
von ThatGuy
Die TET2-Zusatzaufgaben zum Maxwellschen Spannungstensor bzw. Wellenpaketen und Dispersion haben ihre eigene Lösung bekommen, da sie nicht im Übungsheft enthalten sind und daher auch nicht ins Lösungsheft passten. Das Ganze ist hier zu finden. Würde mich über Anregungen und Hinweise auf Unstimmigkeiten freuen - der Peer-Review-Prozess ist damit eröffnet!

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 06.08.2013 14:03
von Core
Vielen Dank ThatGuy für ZusatzAufgaben-Lösungen, die fehlten mir in meiner Raupensammlung, da ich dieses Semester frisch aus dem Ausland komme und mich nun aufs TET2-Nachschreiben vorbereite. :D Ich melde mich falls mir was ins Auge fällt.

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 15.08.2013 08:45
von ThatGuy
Zwei kleine Korrekturen zu den Spannungstensor-Aufgaben:
  • In Aufgabe 3 hat sich ein Flüchtigkeitsfehler eingeschlichen - dort werden zu Beginn die Gleichungen der elektrischen Feldstärke in beiden Teilbereichen aufgestellt. Dabei müsste im zweiten Ausdruck die Fläche A_2 des unteren Kondensators stehen, also\frac{Q_2}{\varepsilon_2A_2}\vec{e}_x. Die Gleichheit A_1=A_2 gilt natürlich nur, sofern das Dielektrikum den Kondensator wie dargestellt genau zur Hälfte ausfüllt.
  • In Aufgabe 4 soll laut Aufgabenstellung die Kraft auf die obere Kugelhälfte berechnet werden. Dementsprechend müsste man auch über diese Integrieren (d.h. \vartheta\in\[0;\frac{\pi}{2}\]). Ist in der Lösung nun für die untere Hälfte gemacht worden, weshalb dort letztlich ein Minus vorm Endergebnis steht.

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 15.08.2013 10:44
von andrej
Auch von mir schon mal ein riesiges Dankeschön an ThatGuy!
Ich hänge mich gleich mal in den Thread, ich hätte eine Frage zur Klausur. In der Klausur vom letzten Jahr kamen Aufgaben zum Hertzschen Dipol und Rechteckhohlleiter dran. Kann man davon ausgehen, dass diese dieses Jahr wegfallen, da dies nicht in den Übungen behandelt wurde?

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 15.08.2013 11:21
von ThatGuy
andrej hat geschrieben:In der Klausur vom letzten Jahr kamen Aufgaben zum Hertzschen Dipol und Rechteckhohlleiter dran. Kann man davon ausgehen, dass diese dieses Jahr wegfallen, da dies nicht in den Übungen behandelt wurde?
Denke nicht. Der Rechteckhohlleiter (mit TE-Wellen) wurde in Aufgabe 14.10 der Übungen behandelt und der Hertzsche Dipol war Inhalt der Vorlesung. Von daher kann beides auch in der Klausur dran kommen.

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 24.10.2013 14:54
von isengard412
Top, vielen Dank!

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 11.12.2013 15:05
von Sternburgtrinker
Müsste es bei der 14.2 - Zirkuläre Polaristation nicht heißen:
Mit fortschreitender Zeit für gerade Werte von n wird dieser Kreis im mathematisch-negativen Drehsinn (=im Uhrzeigersinn) durchlaufen, also genau umgekehrt zu dem, wie es geschrieben hast?
ach ja und danke für die übungslösungen

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 15.12.2013 01:28
von ThatGuy
Sternburgtrinker hat geschrieben:Müsste es bei der 14.2 - Zirkuläre Polaristation nicht heißen:
Mit fortschreitender Zeit für gerade Werte von n wird dieser Kreis im mathematisch-negativen Drehsinn (=im Uhrzeigersinn) durchlaufen, also genau umgekehrt zu dem, wie es geschrieben hast?
ach ja und danke für die übungslösungen
Ich denke, nein. Zeichne Dir den resultierenden Vektor einfach mal zu verschiedenen Zeitpunkten in ein Koordinatensystem ein. Der Einfachheit halber die Amplituden E_{0x}=E_{0y}:=1 und \varphi_x:=0 setzen, bei z=0 in der xy-Ebene betrachten (d.h. es vereinfacht sich dann \varphi=\omega t und die Phase ist nur noch von der Zeit t abhängig) und beispielsweise für die Fälle \varphi=\{0,\frac{\pi}{2},\pi,\frac{3\pi}{2}\} einzeichnen. Dann die Anmerkung zur Bezeichnungsweise in der Fußnote beherzigen und sich überlegen, in welche Richtung man bei der Definition schaut - in Ausbreitungsrichtung bzw. positive z-Richtung oder umgekehrt auf die Quelle zu.

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 17.12.2013 12:15
von Sternburgtrinker
Ich denke, nein. Zeichne Dir den resultierenden Vektor einfach mal zu verschiedenen Zeitpunkten in ein Koordinatensystem ein. Der Einfachheit halber die Amplituden E_{0x}=E_{0y}:=1 und \varphi_x:=0 setzen, bei z=0 in der xy-Ebene betrachten (d.h. es vereinfacht sich dann \varphi=\omega t und die Phase ist nur noch von der Zeit t abhängig) und beispielsweise für die Fälle \varphi=\{0,\frac{\pi}{2},\pi,\frac{3\pi}{2}\} einzeichnen.
Bei Betrachtung in Ausbreitungsrichtung und bei geraden Werten für n:
(E0x=E0y=1)
phi_____Ex=cos(phi)__Ey=-sin(phi)
0______1___________0
pi/2____0__________-1
pi_____-1___________0
3/2pi___0___________1

ist das also der mathematisch positive Drehsinn, habe ich das richtig verstanden?

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 21.12.2013 21:25
von ThatGuy
Sternburgtrinker hat geschrieben:Bei Betrachtung in Ausbreitungsrichtung und bei geraden Werten für n:
(E0x=E0y=1)
phi_____Ex=cos(phi)__Ey=-sin(phi)
0______1___________0
pi/2____0__________-1
pi_____-1___________0
3/2pi___0___________1

ist das also der mathematisch positive Drehsinn, habe ich das richtig verstanden?
Wenn Du Dir das in ein kartesisches Koordinatensystem eingezeichnet hast und die x-Achse nach rechts sowie die y-Achse nach oben zeigt, rotiert der Vektor natürlich im Uhrzeigersinn (mathematisch negativer Drehsinn). Die z-Achse zeigt in dieser Darstellung allerdings aus der Ebene heraus in Richtung des Betrachters.

Da sich die Welle nun aber in z-Richtung ausbreitet, blickt man damit auf die Quelle - für die Definition sollte das Ganze dagegen in Ausbreitungsrichtung betrachtet werden. Dreht man also das Koordinatensystem um, rotiert auch der Feldvektor wie angegeben im Gegenuhrzeigersinn (mathematisch positiver Drehsinn).

Diese Konvention wurde so in der Vorlesung gebraucht bzw. findet z.B. auch im Nolting oder Henke Verwendung. Zu beachten ist, dass mitunter auch die umgekehrte Konvention gebräuchlich ist.

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 04.03.2014 22:37
von Enegrie
DANKE!!!

Eine ganz banale Frage: Wie viele beschrieben DIN A4-Seiten sind nun in der TET1-Prüfung erlaubt? Eine Seite?
Ansonstens darf ja nur mathematische Formelsammlung mit

Re: [TET] Übungslösungen

Verfasst: 05.03.2014 08:32
von Rums
http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fak ... le/tet_faq

tatsächlich sehr gut versteckt.
Welche Hilfsmittel sind in der Klausur zugelassen?

Eine mathematische Formelsammlung (z.B. Bronstein)
Ein einseitig handschriftlich beschriebener A4 Zettel mit Notizen aus der Vorlesung (keine kompletten Lösungen von Übungsaufgaben!)
Scheibzeug (nicht rot, kein Bleistift oder Buntstift)
Speisen und Getränke, die ohne merkliche Geräuschs- und Geruchsbelästigung konsumiert werden können.

Zu den nicht zugelassenen Hilfsmitteln gehören insbesondere:
Taschenrechner oder andere elektronische Geräte
eigenes Papier
pysikalische Formelsammlungen
Wörterbücher