Elektrotechnisch-physikalische Grundlagen für Technische Informatik

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 17.0 vom 23.02.2023

11B1210

Basics of Electrical Engineering and Physics for Computer Engineering

• Informatik - Technische Informatik (B.Sc.)
• Berufliche Bildung - Teilstudiengang Informationstechnik (B.Sc.)

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Die gesamte heute eingesetzte Informatik-Infrastruktur beruht auf der Nutzung elektronischer Rechenanlagen. Die zugrundeliegende Elektrotechnik stellt eine technische Nutzung physikalischer Gegebenheiten dar. Dabei hängt die Zuverlässigkeit und Lebensdauer technischer Systeme wesentlich von thermischen Effekten ab. Daher wird in der Veranstaltung auch die Wärmelehre als Teilgebiet der Physik ausführlicher behandelt.Studierende, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben, kennen die grundlegenden Gesetze der Elektrotechnik einschließlich der Laufzeiteffekte von Signalen auf Leitungen. Ebenso kennen sie die wesentlichen Begriffe der Wärmelehre und deren Bedeutung für die Zuverlässigkeit von informationstechnischen Anlagen. Schließlich kennen die Absolventen dieses Moduls die wichtigsten elektronischen Bauelemente und grundlegende Prinzipien von Sensoren.

1. Grundgrößen der Elektrotechnik
2. Kirchhoffsche Gesetze
3. Energie und Leistung
4. Kapazität und Induktivität
5. Ideale Leitungen
6. Energierhaltung, Wirkungsgrad
7. Wärmekapazität und -leitung
8. Ausfallraten und Lebensdauer realer Systeme
9. Bauelemente
10. Sensorik

Wissensverbreiterung
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, kennen die Grundbegriffe der Elektrotechnik und grundlegende Eigenschaften der eingesetzten Bauelemente und idealer Leitungen. Ebenso verfügen sie über grundlegende Kenntnisse der Wärmelehre und kennen die Auswirkungen von Wärme auf Lebensdauer und Zuverlässigkeit informationstechnischer Systeme. Die erfolgreichen Absolventen des Moduls kennen auch wichtige Sensorprinzipien.
Wissensvertiefung

Können - instrumentale Kompetenz
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, grundlegende Aspekte der Funktion elektrotechnischer Systeme zu bewerten.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich abgeschlossen haben, können sich mit anderen Studierenden über die von ihnen zu bearbeitenden Fragestellungen austauschen und sie können eine entsprechende Zusammenarbeit untereinander organisieren. Die Ergebnisse ihrer experimentellen Arbeit können sie in einer kurzen Ausarbeitung geeignet zusammenfassen.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich abgeschlossen haben, wenden Begriffe im Zusammenhang mit elektrotechnischen Komponenten informationstechnischer Anlagen korrekt an. Sie können Aussagen zur Zuverlässigkeit von Computersystemen in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen treffen. Desweiteren können sie Laufzeiteffekte für Signale auf Leitungen in ihrer Bedeutung für Rechnersysteme beurteilen.

Vorlesungen

Übungen: Übungsaufgaben werden im Vorhinein zur Verfügung gestellt und im Plenum besprochen

Praktikum: In der Regel in 3er-Gruppen mit anschließend abzugebender Ausarbeitung

Mathematische Grundkenntnisse aus der Schulausbildung werden vorausgesetzt.

Emeis, Norbert

• Emeis, Norbert
• Soppa, Winfried

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W. Stolz; Starthilfe Physik, 4. Auflage, Teubner 2005J. Rybach; Physik für Bachelors, 3. Auflage, Hanser 2013U. Harten; Physik, 6. Auflage, Springer 2014

Klausur 2-stündig

Experimentelle Arbeit

1 Semester

Nur Wintersemester

Deutsch