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Basics of Electrical Engineering

Credits: 6 ECTS
Offer: Wintersemester
Language: German
Level: Bachelor


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Haben Sie sich schon einmal gefragt …

  • warum ein Smartphone-Akku nur eine bestimmte Zeit durchhält und was die entscheidenden Größen dafür sind?

  • weshalb Glühbirnen, LEDs und Motoren alle Strom brauchen – aber ganz unterschiedlich auf ihn reagieren?

  • wieso wir in Europa Wechselstrom mit 50 Hz nutzen – und was das eigentlich bedeutet?

  • oder warum fast jedes moderne Gerät mindestens einen winzigen Transistor oder Operationsverstärker enthält?

Diese und viele weitere Fragen lassen sich nur beantworten, wenn man die Grundlagen der Elektrotechnik versteht.

Die Lehrveranstaltung vermittelt deshalb Schritt für Schritt ein solides Fundament über alle Bereiche der Elektrotechnik, von den absoluten Grundlagen, wie dem Ohm'schen Gesetz oder den Kirchhoff'schen Regeln, über die komplexe Wechselstromberechnung und Drehstromsysteme bis hin zu elektronischen Bauelementen, wie Dioden, Transistoren und Operationsverstärkern.

Auch wenn Ihr Schwerpunkt nicht die Elektrotechnik selbst ist – ob Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Logistik oder Schiffbau – Sie werden in Ihrer beruflichen Praxis immer wieder mit elektrischen Systemen zu tun haben. Ein grundlegendes Verständnis ist daher entscheidend: um sicher mit elektrischen Größen umgehen zu können, um Zusammenhänge zu erkennen und um interdisziplinär mit Elektrotechnikern zusammenzuarbeiten.

Ziel dieser Vorlesung ist es daher nicht, Sie zu Elektrotechnik-Spezialisten auszubilden, sondern Ihnen ein praxisnahes und fundiertes Basiswissen zu vermitteln, das Sie in Ihrem Fachgebiet anwenden können – und das Ihnen hilft, die technischen Systeme unserer Welt besser zu verstehen.

Lernziele

Die Studierenden erwerben grundlegendes Wissen über elektrische und elektronische Schaltungen. Sie lernen, Stromlaufpläne mit wenigen Komponenten zu skizzieren und zu erläutern, die Funktion zentraler Bauelemente zu beschreiben sowie typische Berechnungsmethoden anzuwenden.

Darüber hinaus entwickeln sie die Fähigkeit, Gleich- und Wechselstromschaltungen zu analysieren, relevante Größen zu berechnen und das Erlernte auch in einer Simulationsumgebung anzuwenden.

Neben den fachlichen Kompetenzen stärkt die Veranstaltung auch die Arbeit in interdisziplinären Teams: Elektrotechnik wird als gemeinsame Sprache verstanden, es entsteht ein gemeinsames Gedankenmodell und die dazugehörige Beschreibung wird erlernt. Schnittstellen zu anderen Ingenieurdisziplinen werden sichtbar und neue Konzepte können adressatengerecht kommuniziert werden.

Lernmethodik

Der Lehrinhalt wird in Grundlagen der Elektrotechnik auf verschiedenen Ebenen vermittelt:

  1. Vorlesung: hier werden die fundamentalen Zusammenhänge strukturiert erklärt, an Beispielen greifbar gemacht und wenn nötig mathematisch hergeleitet.
  2. Hörsaalübung: hier werden die aus der Vorlesung bekannten Zusammenhänge auf Beispielaufgaben angewandt, teils durch händisches Rechnen, teils durch Simulationen gelöst.
  3. Gruppenübung: mit der fachlichen Unterstützung studentischer Tutoren können hier Rechen- und Simulationsaufgaben eigenständig gelöst werden, wodurch das Erlernte vertieft wird.
  4. Hausarbeiten: wöchentlich wird das Erlernte anhand von Simulationsaufgaben abgefragt, die am Ende des Semesters als Prüfungsleistung abgegeben werden.
  5. praktische Übung (freiwillig): in einem wöchentlichen Termin im WorkINGlab gibt es die Möglichkeit, unter der Aufsicht eines studentischen Tutors kleine praktische Aufgaben zu lösen.

Semesterstruktur

Lehrformat: Vorlesung (90 min/Woche), Hörsaalübung (45 min/Woche), Gruppenübung (freiwillig, 90 min/Woche)

Prüfung: Fachtheoretische- /Fachpraktische Studienleistung im Format den Studierenden wöchentlich bereitgestellten LTspice - Simulationsaufgaben mit ergänzenden Ilias - Verständnisfragen.

Unterrichtsmaterial: Folien + handschriftliche Herleitungen aus der Vorlesung; Lösungen der Hörsaalübungen inklusive Rechenweg; Gruppenübungsaufgaben inklusive umfangreicher Musterlösung; Videoaufzeichnung von Vorlesung und Hörsaalübung.

Sprechstunden: nach Vereinbarung


Lehrinhalte


Kontakt

In der Stud.IP-Seite zur Lehrveranstaltung ist ein Forum eingerichtet, in dem allgemeine wie spezifische Fragen zu Organisation und Lehrinhalten gestellt werden können. So profitieren auch die Mitstudierenden von unseren Antworten! Sollten Fragen dort einmal nicht beantwortet werden oder Sie uns anderweitig kontaktieren möchten, nutzen Sie dazu gerne die dazu eingerichtete E-Mail Adresse.

Lehrende

Prof. Dr.-Ing. Thorsten A. Kern
M-4 Mechatronik im Maschinenbau
  • Mechatronik im Maschinenbau
Office Hours
nach Vereinbarung
Eißendorfer Straße 38 (O),
21073 Hamburg
Building O, Room 0011
Phone: +49 40 42878 4204
Logo
Jana Ihrens
M-4 Mechatronik im Maschinenbau
  • Mechatronik im Maschinenbau
Eißendorfer Straße 38 (O),
21073 Hamburg
Building O, Room 013
Phone: +49 40 42878 4210
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Mattis Molinski
M-4 Mechatronik im Maschinenbau
  • Mechatronik im Maschinenbau
Office Hours
nach Vereinbarung
Eißendorfer Straße 38 (O),
21073 Hamburg
Building O, Room 0.013
Phone: +49 40 42878 3245
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Tom Liebing
M-4 Mechatronik im Maschinenbau
  • Mechatronik im Maschinenbau
Eißendorfer Straße 38 (O),
21073 Hamburg
Building O, Room 0.016
Phone: +49 40 42878 4207
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