Elektrotechnik (AZAV)

Teil 1: Elektrotechnik Basics - Sommersemester 2023 (Termine tbd.)

In der Lehrveranstaltung werden elektrotechnische Anforderungen selbstständig analysiert und die Grundlagen der Elektrotechnik angewendet. Die Teilnehmenden sind in der Lage, einfache elektrotechnische Aufgabenstellungen strukturiert zu bearbeiten, passende erlernte Problemlösungstechniken anzuwenden und die Ergebnisse richtig zu interpretieren.

Teil 2: Elektronik Basics - Wintersemester 2023/2024 (Termine tbd.)

Die Teilnehmenden erlernen die Grundlagen der aktiven und passiven Bauelemente sowie die wichtigsten Funktionen und Parameter elektronischer Bauelemente. Anschließend vertiefen sie ihr Wissen anhand elektronischer Schaltungen und verstehen unterschiedliche Methoden der elektronischen Schaltung. Dadurch sind die Teilnehmenden in der Lage, Grundschaltungen für elektronische Bauelemente zu berechnen und geeignete Bauelemente auszuwählen. Sie können einfache lineare und nichtlineare elektronische Schaltungen mit passiven und aktiven Bauelementen mathematisch berechnen und zugehörige Schaltpläne entwerfen. Außerdem übertragen die Lernenden die Grundkenntnisse über die Bauelemente der Elektronik auf Anwendungen im Bereich der regenerativen Energieerzeugung und zum Schutz unserer natürlichen Ressourcen.

1. Grundbegriffe und Gleichstromkreise
   1. Elektrotechnische Grundbegriffe
   2. Grundgesetze der Elektrotechnik
   3. Modelle der Idealen und Realen Spannungs- und Stromquellen
   4. Einführung in die Analyse linearer Gleichstrom-Netzwerke
   5. Methoden der Netzwerkanalyse
2. Verhalten von linearen Bauelementen bei zeitlich veränderlichen Signalen
   1. Die Ideale Kapazität und Induktivität bei zeitlich veränderlichen Signalen
   2. Netzwerke mit Kapazitäten und Induktivitäten
   3. Lade- und Entladevorgänge, Ausgleichsvorgänge im Zeit- und Laplacebereich
3. Elektrische und Magnetische Felder (informativ)
   1. Einführung in die elektrischen Felder
   2. Kenngrößen elektrischer Felder
   3. Der Kondensator
   4. Einführung in die Magnetischen Felder
   5. Der Magnetische Kreis
   6. Spannungserzeugung durch Induktion
   7. Induktivität und Übertrager
4. Grundlagen der Wechselstromtechnik
   1. Kenngrößen der Wechselstromtechnik
   2. Wechselstromwiderstände, Harmonische Analyse
   3. Komplexe Betrachtung von Wechselstromschaltungen
   4. Einfache Wechselstromkreise im Zeigerdiagramm
   5. Einführung in das Drehstromnetz (Dreiphasen-Wechselstrom)
   6. Leistung im Wechselstromkreis
5. Einführung in elektronische Halbleiter-Bauelemente (informativ)
   1. Halbleiterwerkstoffe
   2. Halbleiterwiderstände, Dioden, Transistoren, Thyristoren
6. Einführung in unterstützende Software Werkzeuge
   1. Einführung in mathematische Analyse und Berechnung mit MAXIMA
   2. Einführung in die Schaltungssimulation mit SPICE