33102 - Elektrotechnik I: Gleichstromtechnik und Felder Modulübersicht

Modulnummer: 33102 - Auslaufmodul
Modultitel:Elektrotechnik I: Gleichstromtechnik und Felder
  Electrical Engineering I: Direct Current Engineering and Electromagnetic Fields
Einrichtung: Fakultät 1 - MINT - Mathematik, Informatik, Physik, Elektro- und Informationstechnik
Verantwortlich:
  • Prof. Dr.-Ing. Gardill, Markus
Lehr- und Prüfungssprache:Deutsch
Dauer:1 Semester
Angebotsturnus: jedes Wintersemester
Leistungspunkte: 4
Lernziele:Entwicklung eines grundlegenden Verständnisses für Elektrizität und Magnetismus als Grundlage für die Elektrotechnik. Die elektrotechnischen Grundgesetze, Begriffe und Zusammenhänge sollen konzeptionell, und überwiegend auch mathematisch fundiert, verstanden werden. Für die Studierenden soll damit eine gute elektrotechnische Basis für weiterführende Lehrveranstaltung in allen Ingenieurstudiengänge geschaffen werden.
Inhalte:Das Modul umfasst alle wesentlichen Grundgesetze und Begriffe der Elektrotechnik (Elektrizität und Magnetismus) mit Fokus auf statische, teilweise  auch transiente, Problemstellungen. Nach der Wiederholung mathematischer Grundlagen wird der Feldbegriff allgemein behandelt und durch Beispiele veranschaulicht. Anhand statischer elektrischer Ladungen werden Coulomb’sches Gesetz, und Begriffe wie Influenz, elektrisches Feld, Feldlinien, elektrischer Dipol, elektrischer Fluss (Gesetz von Gauß), und elektrisches Potential erklärt. Darauf aufbauend, werden der Kondensator zur Speicherung elektrischer Energie, dielektrische Materialien und Polarisation behandelt. Die Betrachtung gleichförmig bewegter elektrischer Ladungen führt anschließend zu den Begriffen elektrischer Strom, Stromdichte, elektrischer Widerstand, Ohm’sches Gesetz, elektrische Energie und Leistung, und Driftgeschwindigkeit. Darauf aufbauend können einfache Gleichstromkreise behandelt werden, mit Schwerpunkt auf den Kirchhoff’schen Regeln (Knoten- und Maschensatz) für einfache Netzwerke, bestehend aus Widerständen, und Spannungs- bzw. Stromquellen. Danach werden die Studierenden über den grundlegenden Versuch von Oerstedt an den Begriff Elektromagnetismus herangeführt. Dazu gehören das magnetische Feld, die Kraftwirkung im Magnetfeld, Amper’sches Gesetz, Biot-Savart und die Diskussion von Ferro-, Para-, und Diamagnetismus. Die Diskussion von der Spule zur Speicherung magnetischer Energie (Induktivität), die elektromagnetische Induktion (Faraday, Generatorprinzip), und Gegeninduktion (Transformator) runden die Vorlesung ab.
Empfohlene Voraussetzungen:keine
Zwingende Voraussetzungen:keine
Lehrformen und Arbeitsumfang:
  • Vorlesung / 2 SWS
  • Übung / 2 SWS
  • Seminar / 2 SWS
  • Selbststudium / 30 Stunden
Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise:
    Literaturempfehlungen:
    1. Albach: Grundlagen der Elektrotechnik 1, Erfahrungssätze, Bauelemente, Gleichstromschaltungen;  Pearson Studium Verlag
    2. Moeller/Frohne: Grundlagen der Elektrotechnik; B. G. Teubner-Verlag, Stuttgart
      Modulprüfung:Modulabschlussprüfung (MAP)
      Prüfungsleistung/en für Modulprüfung:Klausur, 120 min

      Im Rahmen der Lehrveranstaltungen können bis zu 20% der Prüfungspunkte (Bonuspunkte) erworben werden, die auf die Modulabschlussprüfung angerechnet werden können.
      Bewertung der Modulprüfung:Prüfungsleistung - benotet
      Teilnehmerbeschränkung:keine
      Zuordnung zu Studiengängen:
      • Bachelor (universitär) / Elektrotechnik / PO 2014
      • Bachelor (universitär) / Maschinenbau / PO 2006
      • Bachelor (universitär) / Wirtschaftsingenieurwesen / PO 2008
      Bemerkungen:keine
      Veranstaltungen zum Modul:
      • Vorlesung Elektrotechnik I: Gleichstromtechnik und Felder - 2 SWS
      • Seminar Elektrotechnik I: Gleichstromtechnik und Felder - 2 SWS
      • Übung Elektrotechnik I: Gleichstromtechnik und Felder - 2 SWS
      • Prüfung Elektrotechnik I: Gleichstromtechnik und Felder
      Veranstaltungen im aktuellen Semester:
      Nachfolgemodul/e: Auslaufmodul ab: 15.07.2021