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Grundlagen der Elektrotechnik I

Dozent/in

Details

Zeit/Ort n.V.:

Die Vorlesung begint am 15.10. Vorlesungsmitschnitt über StudOn verfügbar.

  • Mo 10:15-11:45, Raum H7
  • Mo 10:15-11:45, Raum H8 (außer 11.11.2019, 18.11.2019, 25.11.2019, 02.12.2019, 09.12.2019, 16.12.2019, 13.01.2020, 20.01.2020, 27.01.2020, 03.02.2020)
  • Di 8:15-9:45, Raum H7
  • Di 8:15-9:45, Raum H8 (außer 12.11.2019, 19.11.2019, 26.11.2019, 03.12.2019, 10.12.2019, 17.12.2019, 07.01.2020, 14.01.2020, 21.01.2020, 28.01.2020, 04.02.2020)

Studienfächer / Studienrichtungen

  • PF MT-BA ab Sem. 1
  • PF ME-BA ab Sem. 1
  • PF BPT-BA-E ab Sem. 1
  • PF CE-BA-TA-SS ab Sem. 3
  • PF EEI-BA ab Sem. 1
  • PF ET-BA ab Sem. 1

Inhalt

Diese Vorlesung bietet einen Einstieg in die physikalischen Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik. Ausgehend von beobachtbaren Kraftwirkungen zwischen Ladungen und zwischen Strömen wird der Begriff des elektrischen und magnetischen Feldes eingeführt. Mit den daraus abgeleiteten integralen Größen Spannung, Strom, Widerstand, Kapazität und Induktivität wird das Verhalten der passiven Bauelemente diskutiert. Am Beispiel der Gleichstromschaltungen werden die Methoden der Netzwerkanalyse eingeführt und Fragen nach Wirkungsgrad und Zusammenschaltung von Quellen untersucht. Einen Schwerpunkt bildet das Faraday’sche Induktionsgesetz und seine Anwendungen. Die Bewegungsinduktion wird im Zusammenhang mit den Drehstromgeneratoren betrachtet, die Ruheinduktion wird sehr ausführlich am Beispiel der Übertrager und Transformatoren diskutiert. Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Behandlung zeitlich periodischer Vorgänge. Die komplexe Wechselstromrechnung bei sinusförmigen Strom- und Spannungsformen und die Fourieranalyse bei zeitlich periodischen nicht sinusförmigen Signalen werden ausführlich behandelt.

1. Physikalische Grundbegriffe
2. Das elektrostatische Feld
3. Das stationäre elektrische Strömungsfeld
4. Einfache elektrische Netzwerke
5. Stromleitungsmechanismen
6. Das stationäre Magnetfeld
7. Das zeitlich veränderliche elektromagnetische Feld
8. Wechselspannung und Wechselstrom
9. Zeitlich periodische Vorgänge beliebiger Kurvenform

Empfohlene Literatur

Manfred Albach: Grundlagen der Elektrotechnik I und II, Pearson-Verlag

ECTS-Informationen

Titel

Fundamentals of Electrical Engineering I

Credits

7,5

Inhalt:

This lecture introduces the fundamentals of electrical and electronic engineering. Starting from observable effects of mechanical force between electrical charges and currents, the concept of electrical and magnetic fields is introduced. Based on this the integral values "voltage", "current", "resistance", "capacitance" and "inductance" are derived, by means of which the behaviour of passive components is discussed. Conduction mechanisms of electrical currents are investigated. An essential part of the lecture deals with the behaviour of electrical networks, built up from these components, starting from DC, over AC up to simple transient phenomena.
Separate chapters are dedicated to practical applications of the induction law to generators (motion-induced effects) and transformers (transformer-induced effects).


The list below provides an overview of the topics.

1. Fundamental physical principles

2. The electrostatic field

3. The stationary field of current density

4. Simple electrical networks

5. Conduction mechanisms of electrical currents

6. The stationary magnetic field

7. The time variant electromagnetic field

8. Processes periodic in time

9. Transient phenomena in simple electrical networks

Zusätzliche Informationen

Erwartete Teilnehmerzahl: 610