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Modulbezeichnung (engl.):
Fundamentals of Electrical Engineering 2 |
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Code: E2204 |
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4V+1U+1P (6 Semesterwochenstunden) |
7 |
Studiensemester: 2 |
Pflichtfach: ja |
Arbeitssprache:
Deutsch |
Prüfungsart:
Klausur, ßbung (unbewertet), Praktische Prüfung mit Ausarbeitung (3 Laborversuche, unbewertet)
[letzte Änderung 13.12.2018]
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EE1204 (P211-0059, P211-0060, P211-0061) Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2022
, 2. Semester, Pflichtfach
E2204 (P211-0059, P211-0060, P211-0061) Elektro- und Informationstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2018
, 2. Semester, Pflichtfach, technisch
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Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 90 Veranstaltungsstunden (= 67.5 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 7 Creditpoints 210 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 142.5 Stunden zur Verfügung.
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Empfohlene Voraussetzungen (Module):
E2101 Ingenieurmathematik 1 E2102 Physik 1 E2104 Grundlagen der Elektrotechnik 1
[letzte Änderung 29.05.2024]
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Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
E2590 Einführung in elektrotechnische Projekte E2605 Grundlagen der Hochspannungstechnik und Prüftechnik
[letzte Änderung 11.10.2024]
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Modulverantwortung:
Prof. Dr. Marc Klemm |
Dozent/innen: Prof. Dr. Marc Klemm
[letzte Änderung 29.05.2024]
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Lernziele:
Die Studierenden haben nach erfolgreichem Modulabschluss die für alle Vertiefungsrichtungen des Studiengangs erforderlichen elektrotechnischen Grundkenntnisse und Analysemethoden zum magn. Feld sowie der Wechsel- und Drehstromlehre erworben. Sie kennen die Analogien zwischen Strömungs-, E- und Magnetfeld, beherrschen das Rechnen mit den jeweils zuständigen physikalischen Formeln und Größen und können anschließend für gegebene Aufgabenstellungen ausgehend von den allgemeingültigen, gebräuchlichen physikalisch-mathematischen Gesetzmäßigkeiten brauchbare Lösungswege und Berechnungen herleiten bzw. durchführen. D.h. dass sie insbesondere a) für das Magnetfeld - die verschiedenen magnetischen Werkstoffe kennen, - Magnetkreise mit elektrischer und Dauermagneterregung sowie versch. Materialien untersuchen, berechnen bzw. modifizieren können - für häufig vorkommende Geometrien den Feldverlauf (auch vektoriell) z.B. mit Hilfe des Durchflutungs- oder Biot-Savartschen Gesetztes und dessen grundlegende Beeinflussung durch Formen und Materialien bestimmen können - Kräfte und Induktivitäten auch bei inhomogenen Feldverteilungen berechnen können - das allg. Induktionsgesetz zur Berechnung bei gekoppelten magn. Systemen und Schaltvorgängen verwenden können b) in der Wechselstromlehre - Berechnung und Modifikation von Schaltungen (insbesondere Strom, Spannung und Leistung) im Zeitbereich und mit komplexen Größen beherrschen - symmetrische und unsymmetrische Drehstromschaltungen berechnen können - Ortskurven einfacher Grundschaltungen bestimmen und benutzen können Durch die in der Art kleiner Projektarbeiten angelegten Versuchsreihen des Laborpraktikums, die in Kleingruppen abgearbeitet werden, haben die Studierenden Kompetenzen in Teamarbeit, Zeitmanagement und eigenverantwortlichem Arbeiten erworben. So können die Studierenden schlussendlich rechnerische und messtechnische Analysen sowie Auslegungen auch an ihnen unbekannten Wechsel- und Drehstromschaltungen bzw. magn. Systemen durchführen, Bauteile dimensionieren, Schaltungen aufbauen und ausmessen.
[letzte Änderung 22.07.2024]
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Inhalt:
1. Magnetisches Feld 1.1 Grundgrößen, Grundgesetze, 1.2 Feldberechnung; Grenzschichtverhalten; 1.3 Eigenschaften ferro- und ferrimagnetischer Stoffe, Dauermagnetika; Polarisationsvorgänge in Materialien; Beschreibungs- und Kenngrößen; technische Verwendbarkeiten der Materialien 1.4 Magnetischer Kreis: Ersatzbild, Scherung; 1.5 Induktionsgesetz, Anwendungen; Selbstinduktion, 1.6 Energie des Feldes, Kräfte auf Polflächen, Grenzflächen und bewegte Ladungen; 1.7 gekoppelte Systeme: Transformator/Übertrager; RL-Schaltung, Schaltvorgänge 2. Wechsel-/Drehstromlehre 2.1 Periodische Funktion, Kenngrößen einer sin-förmigen Wechselgröße, mathematische Operationen, 2.2 Grundzweipole R, L, C, Leistung im Zeitbereich, 2.3 Zeigerrechnung, komplexe Rechnung, Stromkreisberechnung mit Bildfunktion 2.4 komplexer Widerstand, Netzwerkberechnung, komplexe Leistungsanpassung 2.5 symmetrische und unsymmetrische 3-Phasensysteme (quellen- und lastseitig) 2.5 Ortskurven, Tief- und Hochpass Praktikum: V4: Magnetfelder und magn. Systeme; V5: Wechselgrößen, FG und Oszilloskop; Frequenz- und Phasengang; R-C-Glieder V6: Wechsel- und Drehstrom; Leistungsmessungen und -berechnungen, Kompensation
[letzte Änderung 15.11.2022]
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Weitere Lehrmethoden und Medien:
Tafel, Präsentation, Skript, Anschauungsobjekte
[letzte Änderung 13.12.2018]
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Literatur:
Ameling, Walter: Grundlagen der Elektrotechnik (Band 1 & 2), Vieweg, 1997 Bosse, Georg: Grundlagen der Elektrotechnik (Band 1-4), BI Clausert, Horst; Wiesemann, Gunther: Grundgebiete der Elektrotechnik (Band 1-2), Oldenbourg, (akt. Aufl.) Frohne, Heinrich: Moeller Grundlagen der Elektrotechnik, Vieweg & Teubner, (akt. Aufl.) Lunze, Klaus; Wagner, Eberhard: Einführung in die Elektrotechnik, Lehr- und Arbeitsbuch, Verlag Technik, 1991, 13. Aufl. von Weiss, Alexander: Allgemeine Elektrotechnik, Vieweg Weißgerber, Wilfried: Elektrotechnik für Ingenieure. Band 1-3, Springer Vieweg, (akt. Aufl.)
[letzte Änderung 18.07.2019]
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