Modulbeschreibung

Elektrotechnik & Lineare Algebra 1

Kurzzeichen:
M_ELA_1
Unterrichtssprache:
Deutsch
ECTS-Credits:
7
Arbeitsaufwand (h):
210
Leitidee:

Die Studierenden

  • 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 mit einem Simulationstool analysieren.
  • verstehen die Funktion der Transistoren und deren Anwendung.
  • verstehen die Funktion des idealen Operationsverstärkers.
  • kennen die Grundschaltungen der Operationsverstärker und können diese anwenden.
  • 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 mittels komplexer Zeiger die Überlagerung von mehreren Schwingungen berechnen.
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Pittorino Tindaro
Lehrpersonen:
Prof. Dr. Pittorino Tindaro
Standort (angeboten):
Buchs, Lerchenfeld St.Gallen
Modultyp:
Wahlpflicht-Modul für Mechatronik BB STD_24(Empfohlenes Semester: 1)Kategorie:Grundlagenmodule (GLM)
Wahlpflicht-Modul für Mechatronik VZ STD_24(Keine Semesterempfehlung)Kategorie:Grundlagenmodule (GLM)
Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik BB STD_05(Empfohlenes Semester: 1)Kategorien:Grundlagenmodule (GLM), Grundlagenmodule Gruppe 1 (GLM-G1), Grundlagenmodule Gruppe 4 (GLM-G4)
Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik VZ STD_05(Keine Semesterempfehlung)Kategorien:Grundlagenmodule (GLM), Grundlagenmodule Gruppe 1 (GLM-G1), Grundlagenmodule Gruppe 4 (GLM-G4)
Modulbewertung:
Note von 1 - 6

Leistungsnachweise und deren Gewichtung

Modulschlussprüfung:
Schriftliche Prüfung, 180 Minuten
Bemerkungen zur Prüfung:

Am Ende des Semesters finden zwei schriftliche Modulschlussprüfung mit je 90 Minuten Dauer statt. Die Kurse Lineare Algebra 1 sowie Gleichstromlehre bilden je einen Teil der  Modulschlussprüfung

Während der Unterrichtsphase:

Während der Unterrichtsphase wird eine schriftliche Zwischenprüfung (90 Minuten) über beide Kurse statt.

Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Gewichtung:

Während der Unterrichtsphase findet eine schriftlich Zwischenprüfung (Gewicht 30%) über beide Kurse bewertet.

Am Ende des Semesters finden zwei Modulschlussprüfung (Gewicht je 35%) statt. Die Kurse Lineare Algebra 1 sowie Gleichstromlehre bilden je einen Teil der  Modulschlussprüfung.

Bemerkungen:

Inhalte

Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):

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 mit einem Simulationstool analysieren.
  • verstehen die Funktion der Transistoren und deren Anwendung.
  • verstehen die Funktion des idealen Operationsverstärkers.
  • kennen die Grundschaltungen der Operationsverstärker und können diese anwenden.
Modul- und Lerninhalt:

Behandlung von linearen und nichtlinearen Gleichstromnetzen:

  • Grundlagen: Strom, Spannung, Leistung
  • Ohm’sches 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 und realen Operationsverstärkers
  • Arbeitspunktbestimmung von Dioden-Grundschaltungen
  • Simulationen 
Lehr- und Lernmethoden:
Lerngespräch mit Übungen im Klassenverband, Laborübung, Selbststudium
Lehrmittel/-materialien:
Hagmann, Gert: Grundlagen der Elektrotechnik
Bemerkungen:

Die Unterrichtsprache ist Deutsch, die Unterrichtsunterlagen sind zum Teil auf Englisch.