Modulbeschreibung
Elektrotechnik & Lineare Algebra I
Kürzel:
M_ELA_I
Durchführungszeitraum:
HS/13
ECTS-Punkte:
8
Arbeitsaufwand:
240
Lernziele:
Die Studierenden
- können die Ströme und Spannungen in einem linearen Gleichstromnetzwerk berechnen und messen.
- können den geeigneten Widerstand berechnen und einsetzen.
- können den Arbeitspunkt einer einfachen Schaltung mit einem nichtlinearen Bauelement (Diode) bestimmen und messen.
- können einen Schaltplan eines Stromkreises verstehen und skizzieren.
- kennen die Funktion des bipolaren Transistors und dessen Anwendung in Schaltungen.
- kennen die Funktion des PN-Übergangs, der Dioden, der LED und der Zenerdiode und können damit typische Grundschaltungen realisieren.
- kennen die Funktion des idealen Operationsverstärkers.
- kennen die nichtinvertierende und invertierende Schaltung mit idealen Operationsverstärkern.
- können einfache praktische Probleme in mathematische Sprache übertragen, anschliessend analysieren und lösen.
- können mit mathematischen Fachbegriffen umgehen und Sachverhalte im mathematisch-technischen Umfeld korrekt formulieren.
- können elementare Vektoroperationen (einschliesslich Vektorprodukt) durchführen.
- können lineare Gleichungssysteme in allen Fällen lösen.
- sind mit der Mathematik der harmonischen Schwingungen in reeller Darstellung vertraut.
- beherrschen den Umgang mit komplexen Zahlen.
- können mit Matrizen in MATLAB umgehen, können m-Files schreiben und können einfache Programmieraufgaben mit MATLAB lösen. Die Studierenden können selbständig mit dem MATLAB-System umgehen.
- besitzen Problemlösungs- und Umsetzungskompetenz.
- können modellieren, abstrahieren, strukturieren, analysieren und synthetisieren.
- besitzen eine fachsprachliche Ausdrucksfähigkeit und können präzise formulieren.
- verfügen über Selbstdisziplin, Leistungsbereitschaft und die Fähigkeit, analytisch und lösungsbezogen zu denken.
Verantwortliche Person:
Prof. Dr. Bünner Martin
Telefon/EMail:
++41 (0)81 7553343
/ u_2001648Standort (angeboten):
Buchs, Chur, Waldau St.Gallen
Fachbereiche:
Elektrotechnik, Mathematik
Anschlussmodule:
Äquivalente Module:
Elektrotechnik & Lineare Algebra I (M_ELA_I, WS/05-HS/10), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (bb) (M_ELA_I_bb, SS/06-FS/11), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (M_ELA_I, HS/11-HS/12), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (bb) (M_ELA_I_bb, HS/11-FS/13), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (bb) (M_ELA_I_bb, HS/13-FS/14), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (M_ELA_I, HS/14), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (bb) (M_ELA_I_bb, HS/14-FS/15), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (M_ELA_I, HS/15-HS/16), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (bb) (M_ELA_I_bb, HS/15-FS/17), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (M_ELA_I, HS/17-HS/18), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (bb) (M_ELA_I_bb, HS/17-FS/19), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (M_ELA_I, HS/19-HS/20), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (bb) (M_ELA_I_bb, HS/19-FS/21), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (M_ELA_I, HS/21-HS/22), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (bb) (M_ELA_I_bb, HS/21-FS/23), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (M_ELA_I, HS/23), Elektrotechnik & Lineare Algebra I (bb) (M_ELA_I_bb, HS/23-FS/24)
Modultyp:
Standard-Modul für Systemtechnik BB STD_05(Keine Semesterempfehlung)
Standard-Modul für Systemtechnik VZ STD_05(Empfohlenes Semester: 1)
ECTS-Punkte pro Kategorie
Grundlagenmodule / 8 Punkte
Grundlagenmodule / 8 Punkte
Modulbewertung
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Leistungsbewertung
Während der Prüfungssession:
Prüfung nach spezieller Definition
Bemerkungen zur Prüfung:
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in zwei Teilen statt. Die Kurse Komplexe Zahlen und lineare Abbildungen sowie Gleichstromlehre bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung
Während des Semesters:
Während der Unterrichtsphase wird in jedem der beiden Kurse eine Prüfung geschrieben.
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird in jedem der beiden Kurse eine Prüfung (Gewicht je 17%) geschrieben.
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in zwei Teilen statt. Die Kurse Komplexe Zahlen und lineare Abbildungen (Gewicht 33%) sowie Gleichstromlehre (Gewicht 33%) bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Bemerkungen:
Kurse in diesem Modul
Gleichstromlehre
Kürzel:
ELA_I_G
Arbeitsaufwand:
110
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können die Ströme und Spannungen in einem linearen Gleichstromnetzwerk berechnen und messen.
- können den geeigneten Widerstand berechnen und einsetzen.
- können den Arbeitspunkt einer einfachen Schaltung mit einem nichtlinearen Bauelement (Diode) bestimmen und messen.
- können einen Schaltplan eines Stromkreises verstehen und skizzieren.
- kennen die Funktion des bipolaren Transistors und dessen Anwendung in Schaltungen.
- kennen die Funktion des PN-Übergangs, der Dioden, der LED und der Zenerdiode und können damit typische Grundschaltungen realisieren.
- kennen die Funktion des idealen Operationsverstärkers.
- kennen die nichtinvertierende und invertierende Schaltung mit idealen Operationsverstärkern.
Plan und Lerninhalt:
Behandlung von linearen und nichtlinearen Gleichstromnetzen:
- Grundlagen: Strom, Spannung, Leistung
- Ohmsches Gesetz, Kirchhoff'sche Gesetze
- Berechnungsmethoden für lineare Netzwerke bei Gleichstrom (Überlagerungssatz, Reihen-, Parallelschaltung, Ersatzquellen, Anwendung der Kirchhoff'schen Gesetze)
- Eigenschaften und Funktion des PN-Übergangs, der Diode, des Transistors und des idealen Operationsverstärkers
- Arbeitspunktbestimmung von Diodengrundschaltungen
Ansprechspersonen:
Keller Daniel
Fachbereiche:
Elektrotechnik
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Eine Prüfung während der Unterrichtsphase und eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit dem Kurs Komplexe Zahlen und lineare Gleichungssysteme.
Lehr- und Lernmethoden:
Lerngespräch mit Übungen im Klassenverband, Laborübung, Selbststudium
Bibliographie:
Hagmann, Gert: Grundlagen der Elektrotechnik
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 4 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Komplexe Zahlen und lineare Gleichungssysteme
Kürzel:
ELA_I_K
Arbeitsaufwand:
130
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können einfache praktische Probleme in mathematische Sprache übertragen, anschliessend analysieren und lösen.
- können mit mathematischen Fachbegriffen umgehen und Sachverhalte im mathematisch-technischen Umfeld korrekt formulieren.
- können elementare Vektoroperationen (einschliesslich Vektorprodukt) durchführen.
- können lineare Gleichungssystsme in allen Fällen lösen.
- sind mit der Mathematik der harmonischen Schwingungen in reeller Darstellung vertraut.
- beherrschen den Umgang mit komplexen Zahlen.
- können mit Matrizen in MATLAB umgehen, können m-Files schreiben und können einfache Programmieraufgaben mit MATLAB lösen. Die Studierenden können selbständig mit dem MATLAB-System umgehen.
- besitzen Problemlösungs- und Umsetzungskompetenz.
- können modellieren, abstrahieren, strukturieren, analysieren und synthetisieren.
- besitzen eine fachsprachliche Ausdrucksfähigkeit und können präzise formulieren.
- verfügen über Selbstdisziplin, Leistungsbereitschaft und die Fähigkeit, analytisch und lösungsbezogen zu denken.
Plan und Lerninhalt:
- Mathematische Modellbildung
- Mathematische Fachsprache
- Elementare Vektorrechnung
- Lineare Gleichungssysteme
- Harmonische Schwingungen in reeller Darstellung
- Komplexe Zahlen
- Einführung in Matlab
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Schreiner Michael
Fachbereiche:
Mathematik
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Eine Prüfung während der Unterrichtsphase und eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit dem Kurs Gleichstromlehre.
Lehr- und Lernmethoden:
Unterrichtsgespräch im Klassenverband, Selbststudium (Übungsaufgaben, Vor- und Nachbereitung der Fachinhalte sowie das selbstständige Erarbeiten von Sachverhalten)
Bibliographie:
Papula Formelsammlung
Selbststudiums-Skript für MATLAB
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 4 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein