Modulhandbuch BaET2012_Grundlagen der Elektrotechnik 3
Verantwortlich: Prof. Dr. Bernfried Späth
Modul
Anerkennbare Lehrveranstaltung (LV)
Organisation
| Bezeichnung |
| Lang |
BaET2012_Grundlagen der Elektrotechnik 3 |
| MID |
BaET2012_GE3 |
| MPID |
|
|
|
| Zuordnung |
| Studiengang |
BaET2012 |
| Studienrichtung |
E |
| Wissensgebiete |
G_GWA, E_KPV |
|
|
| Einordnung ins Curriculum |
| Fachsemester |
3 |
| Pflicht |
E, A |
| Wahl |
|
|
|
| Version |
| erstellt |
2013-06-13 |
| VID |
1 |
| gültig ab |
WS 2012/13 |
| gültig bis |
|
|
Zeugnistext
de
Grundlagen der Elektrotechnik 3
en
bases of electrical engineering 3
Unterrichtssprache
Deutsch
Modulprüfung
| Form der Modulprüfung |
| sK |
Regelfall |
| Beiträge ECTS-CP aus Wissensgebieten |
| E_KPV |
4 |
| G_GWA |
1 |
| Summe |
5 |
Aufwand [h]: 150
Prüfungselemente
Vorlesung / Übung
| Form Kompetenznachweis |
| bK |
individuelle Lernstandsrückmeldung (Gesamtumfang bis max. 2h) |
| bÜA |
Präsenzübung und Selbstlernaufgaben |
| Beitrag zum Modulergebnis |
| bK |
ggf. benotet, 0…10% |
| bÜA |
unbenotet |
Spezifische Lernziele
- Lerninhalte (Kenntnisse)
- Elektrische Felder (PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5)
- Statisches elektrisches Feld
- Elektrische Ladungen und ihre Wirkungen
- Grundversuche
- Coulombsches Gesetz
- Elektrische Feldstärke
- Elektrisches Feld, Feldlinien
- Elektrische Erregung D
- Integralsatz von Gauß
- Bewegliche Probeladung im elektrischen Feld
- Elektrostatisches Potential
- Elektrische Spannung
- Äquipotenzialflächen
- Kirchhoffsche Maschenregel
- Kapazität
- Begriff, Definition
- Beispiele für Kapazitätsberechnung
- Plattenkondensator
- Kugelkondensator
- Koaxialkabel
- Doppelleitung
- Zusammenschaltung von Kondensatoren
- Parallel- und Reihenschaltung
- Kapazität einer beliebigen Elektrodenanordnung (graphisch)
- Kapazitätsberechnung mit Hilfe infinitisimaler Plattenkondensatoren
- Energie eines Kondensators
- Elektrische Feldenergie
- Materie im elektrischen Feld
- Dielektrika
- Dielektrizitätszahl, Polarisation
- Grenzflächen
- Brechungsgesetz
- Kräfte im elektrischen Feld
- Influenz
- Elektrischer Strom
- Bewegung einer Einzelladung im elektrischen Feld
- Bewegung verteilter Ladungen, Stromstärke und Stromdichte
- Kirchhoffsche Knotenregel
- Raumladungsströmung
- Raumladungsfreie Strömung im metallischen Leiter, Ohmsches Gesetz
- Strömungsfelder, Berechnung des ohmschen Widerstandes
- Grenzflächen, Brechungsgesetz
- Energie und Leistung
- Mechanismen der Stromleitung
- Bindungsmodell
- Bändermodell
- Magnetische Felder (PFK.1, PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5)
- Stationäre Magnetfelder
- Magnetischer Dipol
- Kräfte im magnetischen Feld und magnetische Flussdichte
- Kraft zwischen 2 stromdurchflossenen Leitern
- Magnetische Induktion B
- Kraft auf stromdurchflossene Leiter im Magnetfeld
- Erregung des Magnetfeldes
- Magnetische Feldstärke H
- Durchflutungsgesetz
- Gesetz von Biot-Savart
- Magnetischer Fluss
- Materie im magnetischen Feld
- Magnetische Werkstoffe
- Permeabilität
- Grenzflächen
- Brechungsgesetz
- Magnetische Kreise
- Knoten
- Maschen
- Analogie zum elektrischen Stromkreis
- Nichtlineare magnetische Kreise
- Magnetisierungskennlinie
- Verfahren der Scherung
- Dauermagnet
- Einfache nichtlineare Kreise mit Verzweigung
- Magnetische Feldkräfte (Virtuelle Verschiebung)
- Bewegungen im Magnetfeld und zeitlich veränderliche magnetische Felder
- Lorentzkraft
- Ladungstrennung im bewegten Leiter
- Induktionsgesetz
- Verketteter magnetischer Fluss
- Lenzsche Regel
- Motor, Generator (Prinzip)
- Halleffekt
- Magnetische Feldenergie
- Hystereseverluste
- Selbstinduktivität einer Leiterschleife
- Transformator, Magnetisch gekoppelte Leiterschleifen (PFK.1, PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.8, PFK.9, PFK.10, PFK.11)
- Beschreibung im Zeitbereich
- Gegeninduktivität
- Ersatzschaltung
- Reihen- und Gegenreihenschaltung
- Kopplungsfaktor
- Gegeninduktivität
- Idealer Übertrager
- Dimensionierung von Transformatoren
- Komplexe Beschreibung des Tranformatorvierpols
- Verlustfreier Übertrager
- Streuungs- und verlustfreier Übertrager
- Idealer Übertrager
- Reduzierte Ersatzschaltung
- Fertigkeiten
- Statische elektrische Felder (PSK.1, PSK.5)
- elektrische Felder um verteilte Punktladungen berechnen
- Feldlinienbilder zeichnen
- elektrisches Feld bei einfachen Geometrien der Ladungsverteilung anwenden
- Kapazitäten von einfachen Elektrodengeometrien und Inhomogenen Dielektrika berechnen
- Kräfte in elektrischen Feldern berechnen
- Prinzip der virtuellen Verschiebung anwenden
- Elektrischer Strom (PSK.1, PSK.5)
- Widerstände von einfachen Leiterformen mit einfachen Inhomogenitäten berechnen
- Stationäre Magnetfelder (PSK.1, PSK.5)
- Kräfte zwischen einfachen stromdurchflossenen Leitern berechnen
- Magnetfelder bei einfachen Leitergeometrien berechnen
- mit dem Durchflutungsgesetz
- mit dem Gesetz von Biot-Savart
- Berechnung nichtlinearer magnetischer Kreise
- Magnetische Feldkräfte berechnen
- Bewegte Ladungen im Magnetfeld (PSK.1, PSK.5)
- Induktionswirkungen mit der Lorentzbeziehung erklären
- Zusammenhänge zwischen zeitlichen Veränderungen, Spannungen und Strömen berechnen
- Hall-Effekt nutzen
- Induktivität und Transformator (PSK.1, PSK.5)
- Selbstinduktivität einfacher Leiterschleifen berechnen
- magnetisch gekoppelte Leiterschleifen
- Gegeninduktivität berechnen
- Kopplungsfaktor und Streufaktor berechnen
- Kenngrößen messen
- unterscheiden
- idealer Transformator
- streuungsfreier Transformator
- verlustfreier Transformator
- verlustbehafteter, linearer Transformator
- Netzwerke mit Transformator und zeitabhängigen Signalen berechnen
- Grundgleichungen der Elektrotechnik angeben und interpretieren (PSK.1, PSK.5)
- Maxwellsche Gleichungen in Integralform
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung
Es sollen die wichtigsten Elemente der Elektrotechnik diskutiert werden. Dies sind Widerstände, Kapazitäten sowie Induktivitäten.
kein Praktikum
| Beitrag zum Modulergebnis |
Spezifische Lernziele
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung
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