Elektromagnetischer Feldstärketensor
Der elektromagnetische Feldstärketensor oder auch elektrodynamische Feldstärketensor ist eine physikalische Größe zur Beschreibung der elektrischen und magnetischen Feldstärke, die insbesondere in der Relativitätstheorie verwendet wird. Dabei werden beide Feldstärken gemeinsam in Form eines vierdimensionalen Tensors angegeben. Man erhält eine kovariante bzw. kontravariante Darstellung durch Verwendung von Vierervektoren.
Der elektromagnetische Feldstärketensor ermöglicht eine kompakte Darstellung der Elektrodynamik unter Einbeziehung der Elektrostatik, bei Berücksichtigung der Ergebnisse der Speziellen Relativitätstheorie.
Der Tensor lautet in Gauß-Einheiten d.h. im CGS-System und in kontravarianter Darstellung:
Es handelt sich um einen so genannten antisymmetrischen Tensor, d.h. für seine Komponenten gilt
Fik = − Fki
bezeichnet das elektrische Feld,
bezeichnet das magnetische Feld.
Die Bedeutung der Tensordarstellung liegt darin, dass sie das Transformationsverhalten der elektrischen und magnetischen Felder unter Lorentztransformationen festlegt.
Die Matrixdarstellung allein besagt noch nicht, dass es sich um einen Tensor handelt. Um das zu zeigen, müssen einige grundlegendere Überlegungen zum Tensor-Kalkül durchgeführt werden.
Literatur
Torsten Fliessbach, Allgemeine Relativitätstheorie, BI Wissenschaftsverlag, 1990 (mit einem Kapitel über Elektrodynamik)