By Morris H. Hansen

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Die beiden Grundregeln lauten: 1. Eine komplexe Zahl z = x + i y ist nur dann gleich Null, wenn x = 0 und y = 0 sind. 2. Die komplexen Zahlen gen¨ ugen den gew¨ ohnlichen Regeln der Algebra mit dem Zusatz i2 = −1. Aus diesen beiden Regeln folgen die Formeln f¨ ur die Addition, Subtraktion und Multiplikation komplexer Zahlen. 1. 4) und z1 · z2 = (x1 + iy1 ) · (x2 + iy2 ) = (x1 x2 − y1 y2 ) + i(x1 y2 + x2 y1 ) . 5) 2. 2 Komplexe Zahlen und elementare Funktionen 51 x2 − iy2 multipliziert. Dies ergibt dann z1 x1 x2 + y1 y2 (x1 + iy1 )(x2 − iy2 ) x2 y1 − x1 y2 = = +i .

4 Differenzial- und Integraloperationen Eine eingehende Diskussion der Tensoranalysis w¨ urde uns hier zu weit f¨ uhren. Sie ist vor allem f¨ ur die allgemeine Relativit¨ atstheorie von Interesse, wie eingangs angef¨ uhrt. Doch die Angabe einfacher Differenzial- und Integraloperationen f¨ ur Kartes’sche Tensoren ist f¨ ur einfache Anwendungen von Nutzen. Wir beginnen mit dem Nachweis, dass der Gradientoperator mit unserer Definition eines Vektors u ¨bereinstimmt. Dazu gehen wir von einer skalaren Funktion Φ(r) aus und betrachten die Komponenten des Gradienten dieser Funktion bei Ausf¨ uhrung einer orthogonalen Transformation, die von den urspr¨ unglichen Koordinaten xi zu den neuen Koordinaten xi f¨ uhrt.

98) C Gelegentlich nennt man ein Linienintegral l¨ angs eines geschlossenen Weges ein Ringintegral. Es ist nun nahe liegend, den eben anhand der Arbeit eines K¨ orpers in einem Kraftfeld gepr¨ agten Begriff des Linienintegrals auch auf andere Vektorfelder A(r, t) zu u ¨ bertragen, wobei diese Felder sowohl vom Ort als auch von der Zeit abh¨ angen k¨ onnen. Damit haben wir alle Vorbereitungen getroffen, um den Stokes’schen Satz der Vektoranalysis herzuleiten. Wir betrachten im Raum eine geschlossene Kurve C, die in ein Vektorfeld A(r, t) eingebettet ist.

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