Modulhandbuch ME
Materialien der Elektrotechnik
Bachelor Elektrotechnik 2020
PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Bachelor Elektrotechnik
Version: 2 | Letzte Änderung: 02.03.2021 01:32 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Poggemann
| Anerkannte Lehrveranstaltungen | ME_Poggemann |
|---|---|
| Gültig ab | Sommersemester 2022 |
| Fachsemester | 4 |
| Modul ist Bestandteil der Studienschwerpunkte | ET - Elektrische Energietechnik EM - Elektromobilität EP - Elektrotechnisches Produktdesign PHO - Photonik |
| Dauer | 1 Semester |
| ECTS | 5 |
| Zeugnistext (de) | Materialien der Elektrotechnik |
| Zeugnistext (en) | Electrical Engineering Materials |
| Unterrichtssprache | deutsch oder englisch |
| abschließende Modulprüfung | Ja |
Inhaltliche Voraussetzungen
|
MA2 - Mathematik 2 |
Infinitesimalrechnung | |
|---|---|---|
|
GE2 - Grundlagen der Elektrotechnik 2 |
Komplexe Rechnung in der Elektrotechnik | |
|
EL - Elektronik |
Bauelemente | |
|
PH2 - Physik 2 |
Schwingungen und Wellen Optik |
|
Handlungsfelder
| Forschung: Von Ansätzen der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen. |
| Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse. |
| Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb. |
Modulprüfung
| Benotet | Ja | |
|---|---|---|
| Konzept | mündliche Prüfung, bei großer Teilnehmerzahl schriftliche Klausur Fachgespräch, Studierende sollen Punkte aus den Vorlesungsthemen erklären und diskutieren. Es sollen Anhand vorgegebener Randbedingungen Materialien für eine Anwendung ausgewählt werden und Effekte in elektronischen Schaltungen/Bauelementen anhand von Materialeigenschaften erklärt werden. |
|
| Frequenz | Jedes Semester | |
Learning Outcomes
| ID | Learning Outcome | |
|---|---|---|
| LO1 |
Was: - kennen den grundlegenden Aufbau von Atomen und das Periodensystem der Elemente - können chemische Bindungen erklären und aufgrund der Bindungsart auf Eigenschaften der Materialien schließen- - kennen das Bändermodell und können Leiter, Halbleiter und Isolatoren anhand der Bänder unterscheiden, den photoelektrischen Effekt in Halbleitern erklären und die notwendige Photonenenergie berechnen - Leitungseigenschaften und Abhängigkeit von Anzahl und Beweglichkeit von Ladungsträgern erklären - dielektrische Polarisation und Polarisationsmechanismen erklären sowie den Zusammenhang zwischen Frequenzabhängigkeit der Dielektriztätszahl und optischen Eigenschaften von Materialien analysieren - kennen den Herstellungs- und Entwicklungsprozess von Halbleiterbauelementen und können Fehler im Material elektrischen Auswirkungen zuordnen - können magnetische Werkstoffeigenschaften anhand der magnetischen Suszeptibilität einordnen - können sich selbstständig in ein vorgegebenes Thema einarbeiten, präsentieren und diskutieren Womit: - Vermittlung durch den Dozenten in der Vorlesung - Übungen und Selbstlernaufgaben - Einarbeitung und Präsentation im Seminar Wozu: - geeignete Materialen für spezifische Anwendungen in Anlagen und Geräten auswählen - prüfen und messen von Materialeigenschaften zur Qualitätskontrolle bei der Herstellung elektronischer Bauelemente oder Geräte - Präsentation selbst erarbeiteter Themen, Literaturrecherche |
|
Kompetenzen
| Kompetenz | Ausprägung |
|---|---|
| Finden sinnvoller Systemgrenzen | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Naturwissenschaftliche Phänomene in Realweltproblemen erkennen und erklären | diese Kompetenz wird vermittelt |
| MINT-Grundwissen benennen und anwenden | diese Kompetenz wird vermittelt |
| MINT Modelle nutzen | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Erkennen, Verstehen und analysieren technischer Zusammenhänge | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Abstrahieren | diese Kompetenz wird vermittelt |
Inhaltliche Voraussetzungen
|
MA2 - Mathematik 2 |
Infinitesimalrechnung | |
|---|---|---|
|
GE2 - Grundlagen der Elektrotechnik 2 |
Komplexe Rechnung in der Elektrotechnik | |
|
EL - Elektronik |
Bauelemente | |
|
PH2 - Physik 2 |
Schwingungen und Wellen Optik |
|
Handlungsfelder
| Forschung: Von Ansätzen der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen. |
| Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse. |
| Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb. |
Learning Outcomes
| ID | Learning Outcome | |
|---|---|---|
| LO1 |
Was: - kennen den grundlegenden Aufbau von Atomen und das Periodensystem der Elemente - können chemische Bindungen erklären und aufgrund der Bindungsart auf Eigenschaften der Materialien schließen- - kennen das Bändermodell und können Leiter, Halbleiter und Isolatoren anhand der Bänder unterscheiden, den photoelektrischen Effekt in Halbleitern erklären und die notwendige Photonenenergie berechnen - Leitungseigenschaften und Abhängigkeit von Anzahl und Beweglichkeit von Ladungsträgern erklären - dielektrische Polarisation und Polarisationsmechanismen erklären sowie den Zusammenhang zwischen Frequenzabhängigkeit der Dielektriztätszahl und optischen Eigenschaften von Materialien analysieren - kennen den Herstellungs- und Entwicklungsprozess von Halbleiterbauelementen und können Fehler im Material elektrischen Auswirkungen zuordnen - können magnetische Werkstoffeigenschaften anhand der magnetischen Suszeptibilität einordnen - können sich selbstständig in ein vorgegebenes Thema einarbeiten, präsentieren und diskutieren Womit: - Vermittlung durch den Dozenten in der Vorlesung - Übungen und Selbstlernaufgaben - Einarbeitung und Präsentation im Seminar Wozu: - geeignete Materialen für spezifische Anwendungen in Anlagen und Geräten auswählen - prüfen und messen von Materialeigenschaften zur Qualitätskontrolle bei der Herstellung elektronischer Bauelemente oder Geräte - Präsentation selbst erarbeiteter Themen, Literaturrecherche |
|
Kompetenzen
| Kompetenz | Ausprägung |
|---|---|
| Finden sinnvoller Systemgrenzen | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Naturwissenschaftliche Phänomene in Realweltproblemen erkennen und erklären | diese Kompetenz wird vermittelt |
| MINT-Grundwissen benennen und anwenden | diese Kompetenz wird vermittelt |
| MINT Modelle nutzen | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Erkennen, Verstehen und analysieren technischer Zusammenhänge | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Abstrahieren | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Typ | Vorlesung / Übungen | |
|---|---|---|
| Separate Prüfung | Nein | |
| Exemplarische inhaltliche Operationalisierung | Grundlegender Aufbau der Atome und Periodensystem der Elemente Chemische Bindungen von Materialien der Elektrotechnik Für die Elektrotechnik relevante Eigenschaften von Materialien, z.B. für die Verwendung in der Sensorik Halbleiterphysik Entwicklungs- und Herstellungsprozes von Halbleiterbauelementen Dielektrische Polarisation Optische und magnetische Eigenschaften von Materialien Mathematische Beschreibung der Materialeigenschaften |
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| Typ | Seminar | |
|---|---|---|
| Separate Prüfung | Ja | |
| Exemplarische inhaltliche Operationalisierung | Vertiefte Darstellung von Teilbereichen der Vorlesung nach Studienschwerpunkten der Studierenden Unterstützung der Beschreibung von elektrischen Materialeigenschaften durch Simulation, z.B. TCAD-Simulationen zu Halbleiterbauelementen Vorstellung aktueller Forschung zu Materialien der Elektrotechnik |
|
Separate Prüfung
| Benotet | Nein | |
|---|---|---|
| Frequenz | Einmal im Jahr | |
| Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung | Ja | |
| Konzept | Präsentation und inhaltliche Diskussion eines vorher festgelegten Themas mit Literaturrechereche und/oder Simulationen. Der Vortrag soll auf die fachlichen Vorkenntnisse der Studierenden in der Lehrveranstaltung angepasst sein, das Thema soll dem Studienschwerpunkt entsprechen. | |
Bei Fehlern, bitte Mitteilung an die
Webredaktion der Fakultät IME
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