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S2/ExPhyII/VL/ExIIVL10.typ
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142
S2/ExPhyII/VL/ExIIVL10.typ
Normal file
@@ -0,0 +1,142 @@
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// Main VL template
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#import "../preamble.typ": *
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// Fix theorems to be shown the right way in this document
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#import "@preview/ctheorems:1.1.3": *
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#show: thmrules
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// Main settings call
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#show: conf.with(
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// May add more flags here in the future
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num: 10,
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type: 0, // 0 normal, 1 exercise
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date: datetime.today().display(),
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//date: datetime(
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// year: 2025,
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// month: 5,
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// day: 1,
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//).display(),
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)
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= Uebersicht
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Die Ladung ist eine Erhaltungsgroesse. Fuer den Strom durch eine geschlossene Oberflaeche gilt
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I = integral.cont arrow(j) d arrow(A) = - (dif Q) / (dif t) = - integral (dif Q) / (dif t) d arrow(r) , space Q = integral rho d arrow(r).
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Mit dem Gausschensatz gilt dann
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integral.cont _(A) arrow(j) d arrow(A) = integral.cont _(V) arrow(nabla) times arrow(j) d arrow(r) \
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=> integral.cont _(V) arrow(nabla) arrow(j) d arrow(r) = - integral.cont _(V) (dif rho) / (dif t) d arrow(r).
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Mit der Stromdichte $arrow(j)$ gilt
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I = integral.cont _(A) arrow(j) d arrow(A)
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falls die Stromdichte raeumlich konstant ist gilt
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I = arrow(j) arrow(A).
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Weiter gilt fuer die Ladung
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Q = n * q * arrow(A) * arrow(v) * Delta t \
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I = n * q * arrow(A) * arrow(v) * (Delta t)/(Delta t) \
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=> arrow(j) = n * q * arrow(v).
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#theorem[
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Kontinuitaetsgleichung.
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Es gilt immer
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arrow(nabla) * arrow(j) = - (dif rho) / (dif t).
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]
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= Ohm'sche Gesetz
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Fuer das mikroskopische Verstaendnis im Drude Modell gilt
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arrow(F) = -q arrow(E) = m_(e) arrow(a) \
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arrow(a) = -q/m_(e) arrow(E).
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#axiom[
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Annahme von Drude.
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Elektronen im Metall gehoeren nicht zu einem bestimmten Atom
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sondern bewegen sich wie in einem Gas. Dadurch entsteht eine ungerichtete Bewegung.
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Im externen elektrischen Feld werden Elektronen zwischen den Stoessen untereinander beschleunigt.
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Das laesst sich auch berechnen
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arrow(v)_(D) = arrow(a) * tau = e/m_(e) arrow(E) tau = underbrace((e tau) / (m_(e) ), mu : "Ladungstraegerbeweglichkeit") arrow(E).
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Diese Driftgeschwindigkeit fuehrt dann zu einem Stromfluss.
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Hier ist $tau$ die Mittlere Zeit zwischen den Stoessen.
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Falls Elektronen an die Atomruempfe stossen ist $arrow(v)_(D) = 0 $.
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Wir koennen so formulieren
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arrow(j) &= n * e * arrow(v)_(D) \
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&= n * e (e tau) / (m_(e) ) arrow(E) \
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&= (n e ^2 tau) / (m_(e) ) arrow(E).
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#definition[
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Hier ist die *spezifische Leitfaehigkeit*
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sigma = (n * e ^2 tau) / (m_(e) ) = n e mu.
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Der *spezifische Widerstand* ist gegeben durch
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rho = 1/sigma.
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#theorem[
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Ohm'sche Gesetz.
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Es gilt
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arrow(j) = sigma arrow(E).
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Es laesst sich vereinfachen
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arrow(f) = (L) / (R A) E \
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=> R = (L E) / (j arrow(v) A) \
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=> R = U/I.
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#definition[
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Der elektrische Widerstand ist gegeben durch
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R = (1) / (sigma) (L) / (A).
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= Stromleistung und Joul'sche Waerme
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Fuer die elektrische Leistung git
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P = (dif W) / (dif t) = U (dif Q) / (dif t) = U I.
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Fuer Ohm'sche Leiter
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P = I U = R I^2 = (U^2 ) / (R).
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Q: Was passiert mit dem Potential im Ohm'schen Leiter?
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Jetzt ist der Leiter keine Aequipotentialflaeche.
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Es gilt
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U (x) = Phi (x = 0) - Phi (x) = R (x) / (L) I.
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@@ -27,7 +27,7 @@ $
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d W = U d q.
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d W = U d q.
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=== 1.6.3 nichtleitende Stoffe Dilektrika im E-Feld
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=== 1.6.3 Nichtleitende Stoffe Dilektrika im E-Feld
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Beim Versuch wurde ein Dielektrikum zwischen einen Plattenkondensator gebracht.
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Beim Versuch wurde ein Dielektrikum zwischen einen Plattenkondensator gebracht.
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- Lade den Kondensator auf $U_0 $ auf, dann nehme den Kondensator vom Netz
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- Lade den Kondensator auf $U_0 $ auf, dann nehme den Kondensator vom Netz
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32
book.typ
32
book.typ
@@ -25,30 +25,48 @@
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- #chapter("S2/ExPhyII/index.typ")[ExPhy II]
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- #chapter("S2/ExPhyII/index.typ")[ExPhy II]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL1.typ")[Einleitung und Historisches]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL1.typ")[Einleitung und Historisches]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL2.typ")[Elektrostatik]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL2.typ")[Elektrostatik]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL3.typ")[Elektrostatik]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL3.typ")[Elektrische Feld]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL4.typ")[Elektrostatik]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL4.typ")[Satz von Gauss]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL5.typ")[Elektrostatik]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL5.typ")[Arbeit im E-Feld]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL6.typ")[Elektrostatik]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL6.typ")[Feld einer Hohlkugel]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL7.typ")[Elektrostatik]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL7.typ")[Elektrostatischer Wind]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL8.typ")[Elektrostatik]
|
- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL8.typ")[Plattenkondensator]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL9.typ")[Elektrostatik]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL9.typ")[Dielektrika]
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- #chapter("S2/ExPhyII/VL/ExIIVL10.typ")[Ohm'sche Gesetz]
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- #chapter("S2/CWR/index.typ")[CWR]
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- #chapter("S2/CWR/index.typ")[CWR]
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- #chapter("S2/CWR/VL/CwrVL1.typ")[Nullstellen und Integration]
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- #chapter("S2/CWR/VL/CwrVL1.typ")[Nullstellen und Integration]
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- #chapter("S2/CWR/VL/CwrVL2.typ")[Differentialgleichungen]
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- #chapter("S2/CWR/VL/CwrVL2.typ")[Differentialgleichungen]
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- #chapter("S2/CWR/VL/CwrVL3.typ")[Mehr DGL]
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- #chapter("S2/CWR/VL/CwrVL4.typ")[Modellbeispiel]
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- #chapter("S2/CWR/VL/CwrVL5.typ")[Differentialgleichungen]
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- #chapter("S2/CWR/VL/CwrVL6.typ")[Partielle DGL]
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- #chapter("S2/AnaMech/index.typ")[AnaMech]
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- #chapter("S2/AnaMech/index.typ")[AnaMech]
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- #chapter("S2/AnaMech/VL/AnMeVL1.typ")[Einleitung und Newton]
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- #chapter("S2/AnaMech/VL/AnMeVL1.typ")[Einleitung und Newton]
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- #chapter("S2/AnaMech/VL/AnMeVL2.typ")[Phasenraum und Zwangsbedingungen]
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- #chapter("S2/AnaMech/VL/AnMeVL2.typ")[Phasenraum und Zwangsbedingungen]
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- #chapter("S2/AnaMech/VL/AnMeVL3.typ")[Energiefunktionen]
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- #chapter("S2/AnaMech/VL/AnMeVL3.typ")[Energiefunktionen]
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- #chapter("S2/AnaMech/VL/AnMeVL4.typ")[Abgeschlossene Systeme]
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- #chapter("S2/AnaMech/VL/AnMeVL5.typ")[Zweiteilchenproblem]
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- #chapter("S2/AnaMech/VL/AnMeVL6.typ")[Kepler]
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- #chapter("S2/AnaMech/VL/AnMeVL9.typ")[Lagrange II]
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- #chapter("S2/AnaMech/VL/AnMeVL10.typ")[Lagrange I]
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- #chapter("S2/DiffII/index.typ")[Diff II]
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- #chapter("S2/DiffII/index.typ")[Diff II]
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- #chapter("S2/DiffII/VL/DiIIVL1.typ")[Metrik Cauchy-Schwarz]
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- #chapter("S2/DiffII/VL/DiIIVL1.typ")[Metrik Cauchy-Schwarz]
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- #chapter("S2/DiffII/VL/DiIIVL2.typ")[Hoelderungleichung]
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- #chapter("S2/DiffII/VL/DiIIVL2.typ")[Hoelderungleichung]
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- #chapter("S2/DiffII/VL/DiIIVL3.typ")[Aequivalenz von Normen]
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- #chapter("S2/DiffII/VL/DiIIVL3.typ")[Aequivalenz von Normen]
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- #chapter("S2/DiffII/VL/DiIIVL4.typ")[Aequivalenz von Normen]
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- #chapter("S2/DiffII/VL/DiIIVL5.typ")[Operatornorm]
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- #chapter("S2/DiffII/VL/DiIIVL7.typ")[Gradient]
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- #chapter("S2/DiffII/VL/DiIIVL8.typ")[Zusammenhang]
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- #chapter("S2/DiffII/VL/DiIIVL9.typ")[Partielle Ableitungen Ordnung]
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- #chapter("S2/Neuro/index.typ")[Computational Neuroscience]
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- #chapter("S2/Neuro/index.typ")[Computational Neuroscience]
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- #chapter("S2/Neuro/VL/NeuroVL1.typ")[Verschiedene Ebenen]
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- #chapter("S2/Neuro/VL/NeuroVL1.typ")[Verschiedene Ebenen]
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- #chapter("S2/Neuro/VL/NeuroVL2.typ")[Membran Potential Modelle]
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- #chapter("S2/Neuro/VL/NeuroVL3.typ")[Synapsen]
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- #chapter("S2/Neuro/VL/NeuroVL5.typ")[Convolution Correlation]
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- #chapter("S2/AGLA/index.typ")[AGLA II]
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- #chapter("S2/AGLA/index.typ")[AGLA II]
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- #chapter("S2/AGLA/VL/AgIIVL7.typ")[Moduln]
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- #chapter("S2/AGLA/VL/AgIIVL7.typ")[Moduln]
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