MN1008 Naturwissenschaftliche und technische Grundlagen

Modulverantwortliche
  • Prof. Dr. Thomas Welzel
Lehrende
  • Prof. Dr. Saskia Kraft-Bermuth
  • Prof. Dr. Thomas Welzel
Notwendige Voraussetzungen zur Teilnahme
Keine
Kurzbeschreibung

Das Modul vermittelt wesentliche physikalisch-technische Grundlagen der Elektrotechnik (Grundbegriffe, Elektro- und Magnetostatik, Elektromagmetismus, Gleich- und Wechselstromkreise, elektromagnetische Wellen), Halbleitertechnik (Modelle, wesentliche Bauteile), Optik und Signaltechnik.

Inhalte
  • Ladung, Strom, Spannung, Widerstand, Leistung, Energie
  • Gleichstrom- und Wechselstromkreise, Schwingungen, Induktion
  • Elektrische und magnetische Felder, Wellen und elektromagnetische Wellen
  • Halbleitertechnik: Halbleitermodelle, Dioden, Transistoren, Operationsverstärker
  • Optik: Lichtleiter, Displays, Abbildungen
  • Nachrichtentechnik: Signale, Modulation
Qualifikations- und Lernziele

Fachkompetenzen

  • Die Studierenden können Grundbegriffe der Elektrotechnik und der Signalverarbeitung definieren.
  • Sie können verschiedene elektrische Bauteile, Stromkreise mit eigenen Worten erklären und ihre Anwendung beschreiben.
  • Sie sind in der Lage, das Zusammenwirken verschiedener elektronischer Komponenten zu erklären, einfache Schaltkreise zu analysieren und dabei wesentliche Grundgrößen zu berechnen.
  • Sie können Gleichstrom- und Wechselstromtechnik unterscheiden und sind in der Lage, dafür unterschiedliche Berechnungen anzuwenden.
  • Sie können die wichtigsten Halbleiterbauelemente benennen und sind in der Lage, deren Funktionsweise anhand einfacher Halbleitermodelle zu erklären und ihre Verwendung in einfachen Schaltungen zu beschreiben.
  • Sie können wesentliche optische Komponenten moderner Computertechnik definieren und deren grundlegende Funktionsweise zu erklären.

Methodenkompetenzen (fachlich & überfachlich)

  • Die Studierenden können gängige Lösungsansätze für die Lösung von technischen, insbesondere elektrotechnischen, Problemstellungen einsetzen.
  • Sie sind in der Lage, physikalisch-technische Modelle anzuwenden, um Problemstellungen zu identifizieren, Lösungsvorschläge zu erarbeiten und deren Wirkung zu analysieren.
  • Sie können vorhandenes grundlegendes Wissen auf spezifische technische Problemstellungen anwenden und dabei erlernte Lösungsmethoden transferieren.
  • Sie können geeignete Lösungsstrategien für einfache technische Probleme auswählen und gestalten.

Sozialkompetenzen

  • Die Studierenden können sich auf Basis ihrer theoretischen Kenntnisse eine eigene Meinung zu naturwissenschaftlich-technischen Probleme bilden.
  • Sie können Aufgaben in Gruppen-/ Teamarbeit gemeinsam konstruktiv lösen und sich dabei gegenseitig unterstützen.
  • Sie können ihre Lösungsvorschläge für technische Problemstellungen in Diskussionen argumentativ sachlich vertreten.

Selbstkompetenzen

  • Die Studierenden können eigenständig, selbstmotiviert und kritisch denkend Lösungsansätze für einfache bis mittelschwere technische Problemstellungen entwickeln.
  • Sie können Lösungen konzentriert, genau und zielgerichtet erarbeiten.
ECTS-Leistungspunkte (CrP)
  • 6 CrP
  • Arbeitsaufwand 180 Std.
  • Präsenzzeit 60 Std.
  • Selbststudium 120 Std.
Lehr- und Lernformen
  • 4 SWS
  • Vorlesung 3 SWS
  • Übung 1 SWS
Studiensemester
  • Informatik (B.Sc. 2010) - 1. Semester
  • Ingenieur-Informatik (B.Sc. 2010) - 1. Semester
  • Social Media Systems (B.Sc. 2016)
Dauer
1 Semester
Häufigkeit des Angebots
Jedes Semester
Unterrichtssprache
Deutsch
Bonuspunkte

Ja

Bonuspunkte werden gemäß § 9 (4) der Allgemeinen Bestimmungen vergeben. Art und Weise der Zusatzleistungen wird den Studierenden zu Veranstaltungsbeginn rechtzeitig und in geeigneter Art und Weise mitgeteilt.

Prüfungsleistungen

Prüfungsvorleistung: Keine

Prüfungsleistung: Klausur, auch im Antwort-Wahl-Verfahren (Anteil des Antwort-Wahl-Verfahrens wird den Studierenden rechtzeitig und in geeigneter Weise bekannt gegeben)

Benotung
Die Bewertung des Moduls erfolgt gemäß §§ 9, ggf. 12 (Teilleistungen), ggf. 18 (Arbeiten, Kolloquien) der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung).
Verwendbarkeit
Gemäß § 5 der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung) Verwendbarkeit in allen Bachelorstudiengänge der THM möglich.
Voraussetzung für Module
Literatur, Medien
  • Halliday, D.; Resnick, R.; Walker, J.; Koch, S. W.: Physik. Bachelor- Edition. Wiley-VCH.
  • Wagner, P.; Wagner, J.; Tipler, P. A.: Physik. Für Wissenschaftler und Ingenieure. Springer Verlag.
  • Giancoli, D. C.: Physik (Lehr und Übungsbuch). Pearson.
  • Albach, M.: Elektrotechnik. Pearson.
  • Thuselt, F. M.: Physik der Halbleiterbauelemente – Ein einführendes Lehrbuch für Physiker und Ingenieure
  • Vorlesungsfolien

Rechtliche Hinweise