Elektrotechnisch-physikalische Grundlagen für Technische Informatik

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 17.0 vom 23.02.2023

11B1210

Basics of Electrical Engineering and Physics for Computer Engineering

• Informatik - Technische Informatik (B.Sc.)
• Berufliche Bildung - Teilstudiengang Informationstechnik (B.Sc.)

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Die gesamte heute eingesetzte Informatik-Infrastruktur beruht auf der Nutzung elektronischer Rechenanlagen. Die zugrundeliegende Elektrotechnik stellt eine technische Nutzung physikalischer Gegebenheiten dar. Dabei h?ngt die Zuverl?ssigkeit und Lebensdauer technischer Systeme wesentlich von thermischen Effekten ab. Daher wird in der Veranstaltung auch die W?rmelehre als Teilgebiet der Physik ausführlicher behandelt.Studierende, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben, kennen die grundlegenden Gesetze der Elektrotechnik einschlie?lich der Laufzeiteffekte von Signalen auf Leitungen. Ebenso kennen sie die wesentlichen Begriffe der W?rmelehre und deren Bedeutung für die Zuverl?ssigkeit von informationstechnischen Anlagen. Schlie?lich kennen die Absolventen dieses Moduls die wichtigsten elektronischen Bauelemente und grundlegende Prinzipien von Sensoren.

1. Grundgr??en der Elektrotechnik
2. Kirchhoffsche Gesetze
3. Energie und Leistung
4. Kapazit?t und Induktivit?t
5. Ideale Leitungen
6. Energierhaltung, Wirkungsgrad
7. W?rmekapazit?t und -leitung
8. Ausfallraten und Lebensdauer realer Systeme
9. Bauelemente
10. Sensorik

Wissensverbreiterung
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, kennen die Grundbegriffe der Elektrotechnik und grundlegende Eigenschaften der eingesetzten Bauelemente und idealer Leitungen. Ebenso verfügen sie über grundlegende Kenntnisse der W?rmelehre und kennen die Auswirkungen von W?rme auf Lebensdauer und Zuverl?ssigkeit informationstechnischer Systeme. Die erfolgreichen Absolventen des Moduls kennen auch wichtige Sensorprinzipien.
Wissensvertiefung

K?nnen - instrumentale Kompetenz
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, grundlegende Aspekte der Funktion elektrotechnischer Systeme zu bewerten.
K?nnen - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich abgeschlossen haben, k?nnen sich mit anderen Studierenden über die von ihnen zu bearbeitenden Fragestellungen austauschen und sie k?nnen eine entsprechende Zusammenarbeit untereinander organisieren. Die Ergebnisse ihrer experimentellen Arbeit k?nnen sie in einer kurzen Ausarbeitung geeignet zusammenfassen.
K?nnen - systemische Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich abgeschlossen haben, wenden Begriffe im Zusammenhang mit elektrotechnischen Komponenten informationstechnischer Anlagen korrekt an. Sie k?nnen Aussagen zur Zuverl?ssigkeit von Computersystemen in Abh?ngigkeit von Umgebungsbedingungen treffen. Desweiteren k?nnen sie Laufzeiteffekte für Signale auf Leitungen in ihrer Bedeutung für Rechnersysteme beurteilen.

Vorlesungen

?bungen: ?bungsaufgaben werden im Vorhinein zur Verfügung gestellt und im Plenum besprochen

Praktikum: In der Regel in 3er-Gruppen mit anschlie?end abzugebender Ausarbeitung

Mathematische Grundkenntnisse aus der Schulausbildung werden vorausgesetzt.

Emeis, Norbert

• Emeis, Norbert
• Soppa, Winfried

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W. Stolz; Starthilfe Physik, 4. Auflage, Teubner 2005J. Rybach; Physik für Bachelors, 3. Auflage, Hanser 2013U. Harten; Physik, 6. Auflage, Springer 2014

Klausur 2-stündig

Experimentelle Arbeit

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