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Theoretische Elektrotechnik 1

€72,00

Art.-Nr.: 25 Stichwort: .

Beschreibung

“Theoretische Elektrotechnik” ist eine Veranstaltung, welche das physikalische Verständnis von elektromagnetischen Feldern vertiefen soll. Sie bildet zudem eine Schlüsselqualifikation für andere Bereiche der Elektrotechnik. In der Energietechnik sind es beispielsweise die Gebiete der Hochspannungstechnik, elektrische Maschinen und im Allgemeinen die der Energieversorgung. Die Vorlesung Theoretische Elektrotechnik stellt in ihrer Gesamtheit aber auch eine Erweiterung des Lehrinhaltes in Richtung der klassischen Elektrodynamik dar, welche wiederum eine Brückenfunktion erfüllt, z.B. für das Gebiet der Hochfrequenztechnik und viele andere.
Die Veranstaltung “Theoretische Elektrotechnik 1″ umfasst die folgenden Themenstellungen:
1. Elektrostatik:
– Das elektrische Feld: Feldstärke und Flussdichte
– Die Grundgleichungen der Elektrostatik (Satz von Gauss, Wirbelfreiheit)
– Das elektrostatische Potenzial
– Kapazitätsberechnungen
– Einfluss des Materials
– Grenzbedingungen
– Energie und Kräfte
– Das elektrostatische Randwertproblem
– Analytische, grafische, semi-analytische, direkte und iterative numerische Lösungsverfahren
2. Das stationäre elektische Strömungsfeld:
– Strom und Stromdichte
– Die Grundgleichungen des stationären Strömungsfeldes (Kontinuitätzsgleichung, Gesetz von Ohm)
– Grenzbedingungen
– Leistungsdichte
– Widerstandsberechnungen
– Das Randwertproblem des stationären Strömungsfeldes
– Dualität zur Elektrostatik
Im Verlauf der Vorlesung werden auch die wichtigsten Elemente der Vektorrechnung, der Vektoranalysis, der
Koordinatensysteme und der Tensorrechnung erarbeitet.

Zusätzliche Informationen

Modulverantwortlicher

Erni, Prof. Dr. sc. techn. Daniel

Lehrende

Erni, Prof. Dr. sc. techn. Daniel

Creditpunkte

6

Sprache

Deutsch

Semester

1

Arbeitsaufwand in h

180

Modultyp

Pflichtmodul

Empfohlene Voraussetzungen

Aus Bachelor: Grundlagen der Elektrotechnik, Differentialgleichungen, Grundbegriffe der Vektoranalysis.

Zusammensetzung der Modulprüfung / Modulnote

Unbenotete Studienleistung (Online-Test), benotete Prüfungsleistung (schriftliche Prüfung, 120 min)

Literatur

- Pascal Leuchtmann, Einführung in die elektromatgnetische Feldtheorie. München: Pearson Studium, 2005. – Ingo Wolff: Maxwellsche Theorie – Grundlagen und Anwendung. Band 1: Elektrostatik. Aachen: Verlagsbuchhandlung Dr. Wolff, 2005. – Ingo Wolff: Maxwellsche Theorie – Grundlagen und Anwendung. Band 2: Strömungsfelder, Magnetfelder, Wellenfelder. Aachen: Verlagsbuchhandlung Dr. Wolff, 2007. – David J. Griffiths: Introduction to Electrodynamics, (3rd. ed). San Francisco: Pearson, 2008. – David J. Griffiths: Elektrodynamik – Eine Einführung, (3. Aufl.). München: Pearson Studium, 2011. – Günther Lehner: Elektromagnetische Feldtheorie – für Ingenieure und Physiker. Berlin: Springer Verlag, 2006. – Heino Henke: Elektromagnetische Felder – Theorie und Anwendungen, (3. Aufl.). Berlin: Springer Verlag, 2007. – Julius Adams Stratton: Electromagnetic Theory, Hoboken: John Wiley & Sons / IEEE Press, 2007. – Melvin Schwartz: Principles of Electrodynamics. New York: Dover Publications Inc., 1988. – Gottlieb Strassacker: Rotation, Divergenz und Gradient – Leicht verständliche Einführung in die Elektromagnetische Feldtheorie. Wiesbaden: Teubner Verlag, 2006.