Elektrotechnische/Elektronische Grundlagen. Lehrpläne. Grundlagen Elektrotechnik

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1 Elektrotechnische/Elektronische Grundlagen Lehrpläne Grundlagen Elektrotechnik 1. Gleichstromtechnik 1.1 Grundgrößen Ladung Ladungsbeschreibung Ladungstrennung Elektrische Spannung Energietransport Spannung als Potenzialdifferenz Spannungszählpfeile Elektrische Strömung Stromrichtung und Stromstärke Transportierte Ladungsmenge Stromdichte Elektrischer Widerstand Definition Lineare Widerstände Nichtlineare Widerstände Ohmsches Gesetz und Leitungswiderstand Temperaturabhängigkeit der Widerstände 1.2 Grundstromkreise Grundgesetze der Stromkreise Reihenschaltung von Widerständen Parallelschaltung von Widerständen Gruppenschaltung Spannungsteiler 1.3 Netzwerke Knotenpunkt und Maschenregeln Kreisstromverfahren Überlagerungsmethode 1.4 Strom- und Spannungsquellen Konstantspannungsquellen Konstantstromquellen Ersatzschaltungen Ersatzspannungsquellen Ersatzstromquellen 2. Elektrostatisches Feld 2.1 Grundgrößen des elektrostatischen Feldes Feldstärke, Durchschlagsfestigkeit Ladungen Verschiebungsdichte Permittivität Kräfte im elektrostatischen Feld Energie des elektrostatischen Feldes 2.2 Kondensator Kapazität Kapazitätsberechnung

2 2.2.3 Parallel- und Reihenschaltung beim Kondensator Kapazität von Kabel und Leitungen Kapazitive Kopplung von Stromkreisen Ladungsvorgänge beim Kondensator 3. Magnetisches Feld 3.1 Grundgrößen des magnetischen Feldes Magnetfeld des stromdurchflossenen Leiters Magnetischer Fluss Magnetische Flussdichte Permeabilität Magnetische Eigenschaften ferromagnetischer Werkstoffe Kräfte im magnetischen Feld Magnetische Energie der Spule 3.2 Magnetkreise Magnetischer Kreis Verzweigte magnetische Kreise Spulenberechnung Berechnung von Elektromagneten Schaltvorgänge bei Spulen in Gleichstromkreisen 3.3 Induktion Induktion in einer Leiterschleife Induktionsgesetz Induktionsspule, Induktivität Selbstinduktion Induktivität von Kabel und Leitungen 4. Wechsel- und Drehstromtechnik 4.1 Sinusförmige Änderungen elektrischer Größen Darstellung sinusförmiger Größen Frequenz, Kreisfrequenz 4.2 Mittelwerte periodischer Größen Arithmetischer Mittelwert, Gleichrichtwert Quadratischer Mittelwert, Effektivwert Scheitelfaktor Formfaktor 4.3 Addition frequenzgleicher Wechselstromgrößen Addition und Subtraktion von Wechselspannung Einführung in das komplexe Rechnungssystem 4.4 Wechselstromwiderstände Idealer Wirkwiderstand Phasenlage zwischen Strom und Spannung Leistung und Energieumsetzung Ohmsches Gesetz Ideale Induktivität Phasenlage zwischen Strom und Spannung Leistung und Energieumsetzung Ohmsches Gesetz, Induktiver Blindwiderstand Ideale Kapazität Phasenlage zwischen Strom und Spannung Leistung und Energieumsetzung Ohmsches Gesetz, kapazitiver Blindwiderstand 4.5 Grundschaltungen im Wechselstromkreis Reihenschaltung von Induktivität und Widerstand Phasenlage zwischen Strom und Spannung

3 Ohmsches Gesetz, Scheinwiderstand Ersatzschaltung der verlustbehafteten Spule Energieumsetzung, Leistung Reihenschaltung von Kapazität und Widerstand Phasenlage zwischen Strom und Spannung Ohmsches Gesetz, Scheinwiderstand Energieumsetzung, Leistung Parallelschaltung von Induktivität und Widerstand Phasenlage zwischen Strom und Spannung Ohmsches Gesetz, Scheinleitwert Energieumsetzung, Leistung Parallelschaltung von Kapazität und Widerstand Phasenlage zwischen Strom und Spannung Ohmsches Gesetz, Scheinleitwert Ersatzschaltung des verlustbehafteten Kondensators Energieumsetzung, Leistung Gruppenschaltung von R, L und C Umwandlung von Parallel- in Reihenschaltung und umgekehrt Berechnungen von Strom, Spannung und Widerstand 4.6 Frequenzgang von Übertragungsgliedern Tiefpass Hochpass Bandpass 4.7 Schwingkreis, Resonanzkreis Reihenresonanzkreis Resonanzfrequenz und Resonanzwiderstand Resonanzkurven Bandbreite und Kreisgüte Parallelresonanzkreis Resonanzfrequenz und Resonanzwiderstand Resonanzkurven Bandbreite und Kreisgüte 4.8 Dreiphasensystem Drehstromquelle Verkettungsmöglichkeiten Verbraucherschaltungen Symmetrische Sternschaltung Asymmetrische Sternschaltung Symmetrische Dreieckschaltung Asymmetrische Dreieckschaltung Erzeugung eines Drehfeldes Grundlagen Elektronik 1. Bauteile 1.1 Dioden Grundlagen der Halbleiterphysik Diodenarten Kennzeichnungen international, national Kennlinien Grenzdaten und Kennwerte Anwendungen 1.2 Transistoren

4 1.2.1 Bipolare Transistoren Grundlagen der Halbleiterphysik Kennlinien Grenzdaten und Kennwerte Arbeitspunkteinstellung und -stabilisierung Transistorgrundschaltungen Anwendungen 1.3 Feldeffekttransistoren Sperrschicht-FETs Grundlagen der Halbleiterphysik Kennlinien Grenzdaten und Kennwerte Anwendungen MOS-FETs Selbstleitende MOS-FETs Grundlagen der Halbleiterphysik Kennlinien Grenzdaten und Kennwerte Anwendungen Selbstsperrende MOS-FETs Grundlagen der Halbleiterphysik Kennlinien Grenzdaten und Kennwerte Anwendungen MOS-FET Sonderbauformen DUAL-GATE-MOS-FET VMOS-FET SIPMOS-FET IGBTs Grundlagen der Halbleiterphysik Kennlinien Grenzdaten und Kennwerte Anwendungen 1.4 Fotohalbleiter Lichttechnische Grundgrößen Fotowiderstände Fotodioden Fototransistoren Lichtemmitierende Fotohalbleiter LED Anzeigen LCD Anzeigen 1.5 Halbleiter mit speziellen Eigenschaften Spannungsabhängige Widerstände Temperaturabhängige Widerstände Magnetfeldabhängige Widerstände Hallgeneratoren 1.6 Thyristoren Einrichtungsthyristordioden Einrichtungs-Thyristortrioden Einrichtungs-Thyristortetroden Zweirichtungs-Thyristortrioden GTO 2. Anwendungsschaltungen

5 2.1 Gleichrichterschaltungen Ungesteuerte Gleichrichterschaltung Gesteuerte Gleichrichterschaltungen 2.2 Verstärkerschaltungen mit Transistoren Einstufige Kleinsignalverstärker Mehrstufige Kleinsignalverstärker Leistungsverstärker Eintaktverstärker Gegentaktverstärker Differenzverstärker 2.3 Verstärkerschaltungen mit OP Kennwerte von OP Einstellmöglichkeiten bei OP Grundschaltungen von OP Komparator Invertierender Verstärker Nichtinvertierender Verstärker Umkehrverstärker Spannungsfolger Addierer Subtrahierer Integrator Differenzierer Aktive Filter 2.4 Konstantstromquellen Konstantstromquellen mit Transistoren Konstantstromquellen mit OP 2.5 Konstantspannungsquellen Geregelte Netzgeräte Festspannungsregler Schaltnetzteile Verstärkerschaltungen mit IGBT

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