- BSc. MB, BSc. MaWi, BEd
- Sommersemester
- etwa 600-1000 Studierende
- 4 SWS Vorlesung, 2SWS Übung (6 CP)
- Modulnummer: 18-sl-3010
Lehrinhalte
Physikalische Grundbegriffe, Grundkräfte, stationäre Ladungen – Elektrostatik, Coulomb’sches Gesetz, Superposition, elektrisches Feld, elektrischer Fluss, Gauß’sches Gesetz, Flächenladungsdichte, Elektrisches Potential und Potentialdifferenz, Kondensator und Begriff Kapazität, Ladevorgang, Polarisation, bewegte Ladung – Strömungsfeld, Driftgeschwindigkeit, elektrischer Strom, Ohm’sches Gesetz, elektrische Leistung, Spannungs- und Stromquelle, Batterie, Leistungsanpassung, Wirkungsgrad, Kirchhoffschen Gesetze, lineare Gleichstromkreise, Begriff Magnetismus, magnetisches Feld, magnetischer Fluss, Elektromagnet, elektrodynamisches Grundprinzip – Lorentzkraft, Elektromotor, Zylinderspule und Begriff der Induktivität, Biot-Savart und Ampere’sches Gesetz, Magnetisierung, magnetische Erregung und magnetische Flussdichte, Materie im Magnetfeld und Zustandekommen der Hysteresekurve, Lenz’sche Regel, Gesetz von Faraday, Generatorprinzip, harmonische Wechselspannung, Grundlagen Wechselgrößen, Zeigerdiagramme, Grundelemente im Wechselstromkreis, Wechselstromleistung, Impedanzbegriff, transiente Vorgänge in RC- und RL-Gliedern, DGL erster Ordnung, komplexer Bildbereich, Transformator, Drehstrom, Schwingkreise und mechanische Analogie, Zwei- und Vierpole, Messverstärker und Regelkreis, elektrische Leitungen und elektromagnetische Welle.
Lernergebnisse
Studierenden sind nach erfolgreichem Abschluss des Moduls in der der Lage:
- Elektrische und magnetische Felder sowie das elektrische Strömungsfeld mittels der Maxwell’schen Gleichungen in integraler Form zu analysieren,
- Ströme und Spannungen in Gleich- und Wechselstromkreisen zu berechnen,
- transiente Einschaltvorgänge zu berechnen,
- Grundlagen der elektrischen Maschinen (Motor, Generator, Transformator) darzustellen,
- Grundlagen von Schwingkreisen, Messverstärkern und Regelkreise darzustellen,
- Energie- und Informationstransport über elektrische Leitungen und elektromagnetische Wellen zu berechnen.
Das Online-Angebot mit Vorlesungsaufzeichnung, Übungsmaterialien, Animationen und Videos, sowie aktuelle Informationen, Regelungen und eine betreute Diskussionsplattform durch Lehrbeauftragte sind auf der offiziellen Moodle-Seite zu finden.
Literaturempfehlungen
- Primär Literatur (Skript): Douglas C. Giancoli: Physik: Lehr- und Übungsbuch, 3. Auflage, Pearson Studium – Physik, 2009
- Purcell, Edward M.: Elektrizität und Magnetismus, 4. Auflage, Vieweg Verlag, 1989.
- Bergmann, Schaefer.: Lehrbuch der Experimentalphysik – Elektromagnetismus, Band 2, 9. Auflage, de Gruyter Verlag, 2006.
