• Prof. Dr. Thomas Welzel

• Prof. Dr. Saskia Kraft-Bermuth
• Prof. Dr. Thomas Welzel

Keine

Keine

Das Modul vermittelt wesentliche physikalische und elektrotechnische Grundlagen der Ingenieurinformatik sowie die Nutzung von mathematischen Verfahren zur Berechnung und Simulation von technischen Systemen.

Physikalisch-technische Grundlagen:

• Kinematik von Massepunkten
• Dynamik: Kräfte, Arbeit und Energie
• Drehbewegungen: Drehgrößen, Drehmoment, Rotationsenergie
• Grundlagen von Schwingungen und Wellen
• Ausgewählte Kapitel der Optik

Grundlagen der Elektrotechnik:

• Gleich- und Wechselstrom
• Stromkreise mit Widerständen, Kondensatoren und Spulen, Kirchhoffsche Regeln
• Elektrische und magnetische Felder, Induktion
• Halbleiter: Modellvorstellungen, ausgewählte Bauteile

Mathematische Grundlagen:

• Sinus- und Kosinusfunktion
• Komplexe Zahlen
• Differential- und Integralrechnung einer Veränderlichen
• Taylor- und Fourierreihen
• Einfache Simulationstechniken

Fachkompetenzen

• Die Studierenden können relevante Grundbegriffe der Elektrotechnik und grundlegender Mechanik definieren.
• Sie können verschiedene elektrische Bauteile, Stromkreise mit eigenen Worten erklären und ihre Anwendung beschreiben und dabei zwischen Gleich- und Wechselstrom differenzieren.
• Sie sind in der Lage, das Zusammenwirken verschiedener elektronischer Komponenten zu erklären, einfache Schaltkreise zu analysieren und dabei wesentliche Grundgrößen zu berechnen.
• 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 sind in der Lage, kompliziertere technische Phänomene, die in der Ingenieurinformatik häufiger auftreten, mit vereinfachten mathematischen Methoden zu analysieren und zu beschreiben.
• Sie können mathematische Methoden auswählen und geeignet einsetzen, um physikalisch-technische Probleme der Ingenieurinformatik zu lösen.
• Sie sind in der Lage, Näherungs- und Simulationsverfahren zu identifizieren und ihren Einsatz bei der Lösung technischer Probleme zu analysieren.

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.
• Sie verfügen über ein grundlegendes methodisches Verständnis für ein breites Spektrum an elektronischen und mechanischen Problemstellungen

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.

• 6 CrP
• Arbeitsaufwand 180 Std.
• Präsenzzeit 60 Std.
• Selbststudium 120 Std.

• 4 SWS
• Vorlesung 3 SWS
• Übung 1 SWS

• Digital Media Systems (B.Sc. 2023)
• Informatik (B.Sc. 2022)
• Ingenieur-Informatik (B.Sc. 2022)

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.

Prüfungsvorleistung:

Keine

Prüfungsleistung:

Klausur

• Informatik (B.Sc. 2022)
  • Praktische Elektronik und Prototypenentwicklung (II2505)
• Ingenieur-Informatik (B.Sc. 2022)
  • Praktische Elektronik und Prototypenentwicklung (II2505)

• Halliday, D.; Resnick, R.; Walker, J.: Halliday Physik. Bachelor Edition. Wiley-VCH.
• Wagner, P.; Wagner, J.; Tipler, P. u.a.: Physik für Wissenschaftler und Ingenieure. Springer Verlag.
• Giancoli, D.C.: Physik. Pearson.
• Albach, M.: Elektrotechnik. Pearson.
• Thuselt, F.: Physik der Halbleiterbauelemente. Springer Verlag.
• Arens, T.; Hettich, F.; Karpfinger, C. u.a.: Mathematik. Springer Spektrum.
• Lindener, H.: Physikalische Aufgaben. Hanser Verlag.
• Heinemann, H.: Physik in Aufgaben und Lösungen. Hanser Verlag.
• Falstad, P.: Circuit JS - Simulator für elektronische Schaltungen, https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html