Transversalelektromagnetische Welle
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[Bearbeiten] TEM-Welle
Die Transversalelektromagnetische Welle oder TEM-Welle ist ein Sonderfall einer elektromagnetischen Welle. Bei dieser Welle stehen der elektrische Feldvektor 
und der magnetische Feldvektor 
senkrecht aufeinander und beide senkrecht auf dem Poynting-Vektor 
. Die Größen , und stehen für transversalelektromagnetische Felder über die Gleichung
miteinander in Beziehung. Jede der drei Größen , und ist senkrecht zu den beiden anderen Größen orientiert. TEM-Wellen bilden sich als geführte Wellen zum Beispiel zwischen Außen- und Innnenleiter eines Koaxialkabels, oder zwischen parallelem Hin- und Rückleiter einer beliebigen elektrischen Leitung. Man spricht auch beim Fernfeld von Antennen von TEM-Wellen. Dies gilt, sobald die Geometrie der Antenne aufgrund der Distanz zur Antenne einen untergeordneten Einfluß auf die Orientierung der Vektoren hat und daher vernachlässigbar ist. Die Wellenimpedanz einer TEM-Welle beträgt:
.
Bei reellem μ und 
spricht man vom Wellenwiderstand. Die Fortpflanzungskonstante in TEM-Wellen beträgt:
.
[Bearbeiten] TE- und TM-Welle
Außer den TEM-Wellen gibt es TE-Wellen und TM-Wellen. Sie heißen transversal-elektrische Wellen (TE-Wellen, auch H-Wellen genannt) beziehungsweise transversal-magnetische Wellen (TM-Wellen). Solche Wellen findet man z. B. in Hohlleitern und auf der Eindraht-Wellenleitung. TE-Wellen werden insbesondere in Hohlleitern auch als H-Wellen und TM-Wellen als E-Wellen bezeichnet.
TEM Wellen lassen sich grundsätzlich immer in einen TE- und einen TM-Anteil zerlegen. Allerdings muss dazu eine Bezugsfläche angeben werden. Mit dem Normalenvektor 
der Bezugsfläche gilt:
In Worten: Die transversalen Anteile stehen senkrecht auf der Flächennormalen der Bezugsfläche! Im transversalen Anteil sind keine Komponenten in Richtung von enthalten!
Der transversal-elektrische Modus beschreibt die transversale Struktur des elektrischen Feldes einer Welle, auch bei Lasern, Laserstrahlen und Lichtwellenleitern.
[Bearbeiten] Literatur
- Károly Simonyi: Theoretische Elektrotechnik. 10. Auflage. Barth Verlagsgesellschaft, 1993, ISBN 3-335-00375-6.
