Dokument-Version: 4.001.03.2021pre

Fakultät Ingenieurwissenschaften

Bachelorstudiengang (EIB) - Elektrotechnik und Informationstechnik

Physik und Werkstoffe der Elektrotechnik

Kennzahl 1020

Dozententeam

Pflichtmodul 1020

verantwortlich: Prof. Dr. rer. nat. Hanna Brodowsky
Prof. Dr.-Ing. Cornelius Bode
Regelsemester Sommersemester / Wintersemester 1. und 2. Semester (jährlich)
Leistungspunkte *) 10   (Wichtung der LP = 10)
Unterrichtssprache Deutsch
Arbeitsaufwand (Physik I)Vorlesung-Präsenz: 42 h; Vorlesung-Nacharbeit: 44 h; (Werkstoffe der Elektrotechnik)Vorlesung-Präsenz: 28 h; Vorlesung-Nacharbeit: 22 h; (Physik II)Vorlesung-Präsenz: 42 h; Vorlesung-Nacharbeit: 52 h; Praktikum-Präsenz: 28 h; Praktikum-Nacharbeit: 28 h;
Voraussetzungen für die Teilnahme Kenntnisse/Fähigkeiten: Grundkenntnisse in Mathematik und Physik auf Abiturniveau
Lernziel/ Kompetenz Ziel: Werkstoffe der Elektrotechnik: Vermittlung von Kenntnissen zur Struktur und zu Anwendungen von Werkstoffen der ET. Physik I: Fundierte Kenntnisse auf den wichtigsten Gebieten der klassischen Mechanik Physik II: Kenntnisse über Eigenschaften mechanischer und elektromagnetischer Schwingungen und Wellen sowie über thermodynamische Größen, die Hauptsätze der Thermodynamik und deren Anwendung auf die Beurteilung von Kreisprozessen; Praktikum: Praktische Fähigkeiten und Fertigkeiten bei der Durchführung und Auswertung von Messungen; Festigung und Anwendung der Kenntnisse aus den Grundlagenvorlesungen Mathematik und Physik

Fach- und methodische Kompetenz: Werkstoffe der Elektrotechnik: Befähigung zur Auswahl und Anwendung von elektrotechnischen Werkstoffen Physik I: Verständnis der Gesetzmäßigkeiten der Mechanik, Anwendung der Grundgesetze zur Formulierung und Lösung von Problemen mit Hilfe der Infinitesimal- sowie Vektorrechnung Physik II: Physik I; Verständnis der Gesetzmäßigkeiten der Mechanik (Schwingungen und Wellen) sowie der Thermodynimaik, Anwendung der Grundgesetze zur Formulierung und Lösung von Problemen mit Hilfe der Infinitesimal- sowie Vektorrechnung Praktikum: Fähigkeit zur selbstständigen Einarbeitung in Themenkomplexe und Vorbereitung von Messaufgaben. Durchführung und Auswertung von Messungen und Messreihen einschließlich deren kritischer Beurteilung unter Anwendung der Fehlerrechnung.

Einbindung in die Berufsvorbereitung: Werkstoffe der Elektrotechnik: Schulung des/der zukünftigen Ingenieur/in im Umgang mit Werkstoffen der ET Physik I: Die Mechanik der Kontinua (Fester Körper, Elastizität, Hydrostatik und Hydrodynamik) ist von unmittelbarer Bedeutung für die Berufspraxis. Die konsequente Anwendung der Methoden der höheren Mathematik bereitet den Boden für nachfolgende Fächer wie z. B. Elektrodynamik. Physik II: Kenntnisse der Eigenschaften von mechanischen sowie elektromagnetischen Schwingungen und Wellen und deren mathematische Behandlung sind von direkter Bedeutung für die Berufspraxis sowie unerlässlich als Grundlage weiterführender Fächer. Die Beurteilung thermischer Belastungen elektrischer Systeme ist von Praxisrelevanz wie Grundkenntnisse über Kreisprozesse bei Energieumwandlungen. Die im Laborpraktikum erworbenen Kenntnisse und Fertigkeiten in der Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von Messungen sowie im Umgang mit Daten und deren kritische Beurteilung sind Grundlage für die Berufspraxis und Messpraktika in höheren Semestern. Gruppenarbeit im Praktikum fördert die Sozialkompetenz und Teamfähigkeit.
Inhalt 1. Physik I

1. Mechanik von Punktmassen und Punktmassesystemen 2. Mechanik der Kontinua (Starrer Körper, Elastizität, Hydrodynamik) 3. Schwingungen

2. Werkstoffe der Elektrotechnik

1. Grundlagen zum Stoffaufbau 2. Metallische Werkstoffe 3. Halbleiterwerkstoffe 4. Dielektrische Werkstoffe 5. Magnetische Werkstoffe

3. Physik II

1. Schwingungen 2. Wellen 3. Thermodynamik (Grundlagen, Kreisprozesse, Phasenumwandlungen)

4. Praktikum

Praktikum

Prüfungsvorleistungen keine (Physik (Belege 6 Stück je Semester, Bearbeitungszeit jeweils 14 Tage))
Studien- und Prüfungsleistungen
Lehreinheiten SWS Prüfungsleistung Wichtung
V V V P Prüfung Vorleistung
Werkstoffe der Elektrotechnik - 2 - - PK 90 min Klausur (1. Semester) 2
Physik I 2 - - 1 keine PVL(Belege (1. Semester))
Physik II - - 2 1 PK 120 min Klausur (2. Semester) PVL(Belege (2. Semester)) 6
Praktikum - - - 2 PL 14 Wochen Laborarbeit im 2. Semester 2
Alle Teilprüfungen müssen bestanden sein.
Medienformen
Literatur Friedrich: Tabellenbuch Elektotechnik/Elektronik;

Schaumburg: Einführung in die Werkstoffe der Elektrotechnik;

Hering; Martin; Stohrer: Physik für Ingenieure,Springer Verlag;

Halliday; Resnick; Walker: Physik Bachelor Edition,Wiley Verlag;

Münch: Werkstoffe der Elektrotechnik;

Verwendbarkeit Das Modul ist in Bachelorstudiengängen Elektrotechnik und Informationstechnik verwendbar.