Modulbeschreibung
Elektrotechnik & Lineare Algebra I
Kürzel:
M_ELA_I
Durchführungszeitraum:
HS/23
ECTS-Punkte:
8
Arbeitsaufwand:
240
Lernziele:
Die Studierenden
- können die Ströme, die Spannungen und die Widerstände in einem linearen Gleichstromnetzwerk berechnen, simulieren und messen.
- können den geeigneten Widerstand für die Leistungsanpassung berechnen und einsetzen.
- können den Arbeitspunkt einer einfachen Schaltung mit einem nichtlinearen Bauelement bestimmen und simulieren.
- können einen Schaltplan eines Stromkreises verstehen, skizzieren und in einem Simulationstool eingeben.
- verstehen die Funktion des Transistors als Schalter.
- verstehen die Funktion des idealen Operationsverstärkers.
- können die nichtinvertierende und invertierende Schaltung mit idealen Operationsverstärkern anwenden.
- können den Mittelwert und den Effektivwert periodischer Signale berechnen.
- 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/octave umgehen.
- können einfache Programmieraufgaben (in Form von Scripts) mit MATLAB/octave lösen.
- können selbständig mit dem MATLAB-System und dem octave-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:
Pittorino Tindaro
Telefon/EMail:
+41 58 257 3420
/ tindaro.pittorino@ost.chStandort (angeboten):
Buchs, 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 (M_ELA_I, HS/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 (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 Gleichungssysteme sowie Gleichstromlehre bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung
Während des Semesters:
Während der Unterrichtsphase wird in jedem der beiden Kurse eine Prüfung geschrieben. Ebenfalls findet während der Unterrichtszeit im Kurs Komplexe Zahlen und lineare Gleichungssysteme eine Prüfung über MATLAB/octave statt.
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird in jedem der beiden Kurse eine Prüfung (Gewicht je 15%) geschrieben. Ebenfalls findet während der Unterrichtszeit im Kurs Komplexe Zahlen und Lineare Gleichungssysteme eine Prüfung (Gewicht 6%) über MATLAB/octave statt.
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in zwei Teilen statt. Die Kurse Komplexe Zahlen und Lineare Gleichungssysteme (Gewicht 32%) sowie Gleichstromlehre (Gewicht 32%) bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Bemerkungen:
Teilbewertung:
32%Modulschlussprüfung Gleichstromlehre (ELA_I_G-msp)
15%Zwischenprüfung Gleichstromlehre (ELA_I_G-zp)
6%MATLAB-Prüfung (ELA_I_K-MATLAB)
32%Modulschlussprüfung Komplexe Zahlen und Lineare Gleichungssysteme (ELA_I_K-msp)
15%Zwischenprüfung Komplexe Zahlen und Lineare Gleichungssysteme (ELA_I_K-zp)
Kurse in diesem Modul
Gleichstromlehre
Kürzel:
ELA_I_G
Arbeitsaufwand:
110
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können die Ströme, die Spannungen und die Widerstände in einem linearen Gleichstromnetzwerk berechnen, simulieren und messen.
- können den geeigneten Widerstand für die Leistungsanpassung berechnen und einsetzen.
- können den Arbeitspunkt einer einfachen Schaltung mit einem nichtlinearen Bauelement bestimmen und simulieren.
- können einen Schaltplan eines Stromkreises verstehen, skizzieren und in einem Simulationstool eingeben.
- verstehen die Funktion des Transistors als Schalter.
- verstehen die Funktion des idealen Operationsverstärkers.
- können die nichtinvertierende und invertierende Schaltung mit idealen Operationsverstärkern anwenden.
- können den Mittelwert und den Effektivwert periodischer Signale berechnen.
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
- Simulationen
Ansprechspersonen:
Pittorino Tindaro
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
Bemerkungen:
Die Unterrichtssprache ist Deutsch, die Unterrichtsunterlagen können jedoch zum Teil auf Englisch sein.
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 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/octave umgehen.
- können einfache Programmieraufgaben (in Form von Scripts) mit MATLAB/octave lösen.
- können selbständig mit dem MATLAB-System und dem octave-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/octave
Ansprechspersonen:
Pittorino Tindaro
Fachbereiche:
Mathematik
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Eine schriftliche Prüfung und eine Prüfung über MATLAB/octave während der Unterrichtsphase sowie 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
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 4 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Bemerkungen:
Die Unterrichtssprache ist Deutsch, die Unterrichtsunterlagen können jedoch zum Teil auf Englisch sein.