Modulbeschreibung

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.

Dieses Modul dauert ein Jahr und ist empfohlen für das berufsbegleitende Studium.

Während der Unterrichtsphase wird in jedem der beiden Kurse eine Prüfung (Gewicht je 17%) geschrieben.

Am Ende des Jahres 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.

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 desen 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.

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