BB006: Grundlagen der Elektrotechnik 2 (mit Praktikum)

Allgemeine Grundlagen

BB006: Grundlagen der Elektrotechnik 2 (mit Praktikum)

Kurzporträt BB006: Grundlagen der Elektrotechnik 2 (mit Praktikum)
Worum geht es? In diesem Modul erweitern Studierende die Elektrotechnik-Grundlagen auf Wechselstrom und frequenzabhängige Netzwerke. Studierende arbeiten mit komplexen Größen, Zeigerdarstellungen, Impedanzen, Leistung im Wechselstromsystem, Filtern und einfachen Dreiphasensystemen. Im Praktikum werden Berechnungen und Messungen miteinander verbunden.
Wofür braucht man es? Diese Kompetenzen werden benötigt, um frequenzabhängige elektrische Schaltungen und einfache AC-Systeme zu verstehen und zu beurteilen. Die Kompetenzen sind wichtig für Elektronik, Antriebe, Energieversorgung, Messtechnik und mechatronische Anwendungen.
Wieso ist es interessant? Viele technische Systeme arbeiten nicht mit konstanten, sondern mit zeitlich veränderlichen elektrischen Größen. Das Modul macht verständlich, wie Wechselstromschaltungen funktionieren und warum Frequenzverhalten für technische Anwendungen entscheidend ist.
Modulverantwortung

Prof. Dr. Christoph Degen

Lehrperson(en)

Prof. Dr. Christoph Degen

Verwendbarkeit
  • Bachelor Elektrotechnik
  • Bachelor Maschinenbau
  • Bachelor Mechatronik und Robotik
Fächergruppe

Ingenieurwissenschaften

Modultyp
Pflicht
Sprache

Deutsch

Angebot

jedes Semester

Dauer

1 Semester

Credits

5 ECTS

Benotung

Deutsche Notenskala 1-5

SWS

3 V | 1 Ü | 1 P | - S

Workload
Präsenzstudium: 55 Std. Selbststudium: 80 Std.
Engl. Titel

Fundamentals of electrical engineering 2

Empfohlene Voraussetzungen

Mathematik und Physik auf dem Niveau der Fachhochschulreife

Lernergebnisse / Kompetenzen
WAS

Die Studierenden können grundlegende Wechselstromschaltungen und frequenzabhängige Netzwerke modellieren, analysieren und systematisch lösen.

WOMIT

Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie

  • zeit- und frequenzabhängige Zusammenhänge in Wechselstromsystemen herleiten und modellieren,
  • komplexe Größen und Phasorverfahren zur Analyse von AC-Schaltungen anwenden,
  • frequenzabhängige Grundschaltungen (Tiefpass, Hochpass, Resonanzschaltungen) berechnen und interpretieren,
  • einfache symmetrische Dreiphasennetze berechnen,
  • Berechnungen, Messergebnisse und Schlussfolgerungen technisch korrekt dokumentieren,
  • Grundbegriffe elektrischer Maschinen erläutern.
WOZU

um später beurteilen zu können, wie frequenzabhängige elektrische Schaltungen in mechatronischen und elektrotechnischen Anwendungen ausgelegt und betrieben werden müssen.

Inhalte
  • Einführung in Wechselstromgrößen: Momentanwerte, Effektivwerte, Phasenlage
  • Komplexe Darstellung elektrischer Größen / Zeigerdarstellung
  • Widerstand, Induktivität und Kapazität im Wechselstromkreis
  • Serien- und Parallelschaltungen, Impedanz und Admittanz
  • Leistungsbegriffe im AC-System (Wirk-, Blind-, Scheinleistung)
  • Filtergrundlagen: RC-, RL-, RLC-Schaltungen
  • Grundlagen Dreiphasensystem
  • Kenngrößen einer Diode
  • Simulation von Schaltungen mit LTSpice
Prüfungsvorleistung

Aktive Praktikumsteilnahme

Prüfungsleistung

Klausur, 120 Minuten

Literatur
  • Gert Hagmann: Grundlagen der Elektrotechnik. 18. Auflage, AULA Verlag GmbH 2020
  • Gert Hagmann: Aufgabensammlung zu den Grundlagen der Elektrotechnik. 18. Auflage, AULA Verlag GmbH 2019
  • Rainer Ose: Elektrotechnik für Ingenieur:innen. 7. Auflage, Hanser 2022
  • Marika Höwing: Einführung in die Elektrotechnik. 2. Auflage, Rheinwerk Technik, 2022.
  • Thomas Harriehausen, Dieter Schwarzenau: Moeller Grundlagen der Elektrotechnik, 23. Auflage, Springer Vieweg, 2013