2 Grundlagen

Da Spannung und Ladung auf Leitern nicht unabhängig voneinander sind und bei einem Zweileitersystem die Abhängigkeit von Ladung eines Leiters zu der Spannung zwischen beiden Leitern direkt über eine Funktion beschrieben werden kann, führte man für den statischen Fall eine neue integrale Größe mit der Einheit Farad ein, die als Kapazität bezeichnet wird

Für den Fall, daß die Dielektrizitätskonstante spannungsunabhängig ist, ist die Kapazität eine Konstante.

Im Abschnitt 2.1 soll eine Verallgemeinerung auf ein Mehrleitersystem erfolgen, wobei der Begriff der Teilkapazität eingeführt wird. Die Vor- und Nachteile einer Dimensionsreduzierung, die zum Gebrauch integraler Größen wie der Kapazität führt, wird in Abschnitt 2.2 gezeigt. In dem darauffolgenden Abschnitt 2.3 wird der Gültigkeitsbereich des Kapazitätsbegriffes für den dynamischen Fall ausgeführt.

Den Abschluß des Kapitels (Abschnitt 2.4) bildet vor allem ein Vergleich zwischen der Methode der finiten Elemente und der Randintegralmethode, die auf unterschiedliche Art das elektrostatische Feldproblem in Mehrleitersystemen zur Bestimmung von Leiterladungen oder elektrostatischen Feldenergien lösen.

• 2.1 Teilkapazitäten bei isotropem Dielektrikum
  • 2.1.1 Alle Leiter auf beliebigen Potentialen
  • 2.1.2 Eigenschaften der Kapazitätskoeffizientenmatrix
  • 2.1.3 Teilkapazitäten im balancierten Mehrleitersystem
    • 2.1.3.1 Eigenschaften der Kapazitätsmatrix
  • 2.1.4 Darstellung der Energie aus Teilkapazitäten und Spannungen
• 2.2 Reduktion der Raumdimensionen
  • 2.2.1 Microstrip-Lines und Leitungen integrierter Schaltungen
• 2.3 Gültigkeit des Kapazitätsbegriffes
• 2.4 Feldberechnungsmethoden
  • 2.4.1 Kapazitätsextraktion
  • 2.4.2 Evaluierung der Feldberechnungsmethoden
    • 2.4.2.1 Analytische Methoden
    • 2.4.2.2 Momentenmethode
    • 2.4.2.3 Finite Differenzen
    • 2.4.2.4 Die Methode der finiten Elemente