tutorium für auslandsstudenten
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THEMEN UND INHALTE Kapitel 1. Kapitel Themen „Made in Germany“ 2. Kapitel Messungen und Maßeinheiten 3. Kapitel Geradlinige Bewegung 4. Kapitel Vektoren 5. Kapitel Bewegung in zwei und drei Dimensionen 6. Kapitel Kraft und Bewegung TUTORIUM FÜR AUSLANDSSTUDENTEN Inhalte 1.1 Was in „Ingenieurwesen“ ? 1.2 Ingenieur Studium an der OTH Regensburg? 1.3 Überblick über die OTH Regensburg 1.4 Studienordnung: SWS, CP, ECTS,WS, SS und WebUntis 1.5 Aufgabenstellung für Bibliotheksarbeit 2.1 Dinge messen 2.2 SI Einheitensystem 2.3 Einheit umwandeln 2.4 Länge 2.5 Zeit 2.6 Masse 2.7 Zusammenfassung 3.1 Bewegung 3.2 Ort und Verschiebung 3.3 Durchschnittsgeschwindigkeit 3.4 Momentan Geschwindigkeit 3.5 Beschleunigung 3.6 Gleichmäßig beschleunigte Bewegung 3.7 Der freie Fall 3.8 Zusammenfassung 4.1 Vektoren und Skalare 4.2 Geometrische Addition von Vektoren 4.3 Komponenten von Vektoren 4.4 Einheitsvektoren 4.5 Vektoren Komponentenweise addieren 4.6 Vektoren und physikalische Gesetze 4.7 Multiplikation von Vektoren 4.8 Zusammenfassung 5.1 Bewegung in zwei oder drei Dimensionen 5.2 Ort und Verschiebung 5.3 Durchschnittsgeschwindigkeit und Momentangeschwindigkeit 5.4 Durchschnittbeschleunigung und Momentanbeschleunigung 5.5 Wurfbewegungen 5.6 Analyse der Wurfbewegung 5.7 Die gleichförmige Kreisbewegung 5.8 Relativbewegung in einer Dimension 5.9 Relativbewegung in zwei Dimensionen 5.10 Zusammenfassung 6.1 Wodurch wird Beschleunigung verursacht? 6.2 Das erste Newton’sche Gesetz 6.3 Kraft 2 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 6.11 7. Kapitel Energieformen 6.12 6.13 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10 7.11 7.12 7.13 7.14 8. Kapitel Elektrische Ladung 9. Kapitel Elektrische Felder 7.15 7.16 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 TUTORIUM FÜR AUSLANDSSTUDENTEN Masse Das zweite Newton‘sche Gesetz Einige besondere Kräfte Das dritte Newton’sche Gesetz Anwendung der Newton’sche n Gesetze Reibung Eigenschaften der Reibung Strömungswiderstand und Endgeschwindigkeit Gleichförmige Kreisbewegung Zusammenfassung Energie Arbeit Arbeit und Kinetische Energie Von der Gravitationskraft verrichtete Arbeit Von einer Federkraft verrichtete Arbeit Von einer allgemeinen veränderlichen Kraft verrichtete Arbeit Leistung Zusammenfassung Potenzielle Energie Wegunabhängigkeit von konservativen Kräften Berechnung der potenziellen Energie Der Energieerhaltungssatz der Mechanik Grafische Darstellung der potenziellen Energie Von einer äußeren Kraft an einem System verrichtete Arbeit Energieerhaltung Zusammenfassung Elektromagnetismus Elektrische Ladung Leiter und Isolatoren Das Coulomb‘sche Gesetz Zusammenfassung Ladung und Kräfte – genauer Betrachtung Das elektrische Feld Elektrische Feldlinien Das Elektrische Feld einer Punktladung Das Feld eines elektrischen Dipols Das elektrische Feld einer lineearen Ladungsverteilung Das elektrische Feld einer geladenen Scheibe 3 9.8 9.9 10. Kapitel Kapazität 9.10 10.1 10.2 10.3 10.4 11. Kapitel Elektrischer Strom und Stromkreise 10.5 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7 11.8 11.9 11.10 11.11 11.12 12. Kapitel Gleichspannung und Wechselspannung 11.13 11.14 11.15 11.16 11.17 11.18 12.1 12.2 12.3 12.4 13. Kapitel Magnetfelder und Magnetfelder aufgrund von Strömen 12.5 12.6 12.7 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 TUTORIUM FÜR AUSLANDSSTUDENTEN Verhalten einer Punktladung in einem elektrischen Feld Verhalten eines Dipols in einem elektrischen Feld Zusammenfassung Kondensatoren und ihre Anwendungen Kapazität Berechnung der Kapazität Parallelschaltung und Reihenschaltung von Kondensatoren Zusammenfassung Ladung in Bewegung: Elektrische Ströme Elektrischer Strom Stromdichte Widerstand und spezifischer Widerstand Ohm‘sches Gesetz Das ohmsche Gesetz – mikroskopisch betrachtet Elektrische Leistung in Stromkreisen Halbleiter Supraleiter „Pumpen“ von Ladung Arbeit, Energie und Spannung Berechnung des Stroms in einem unverzweigten Stromkreis Weitere unverzweigte Stromkreise Potenzialdifferenzen Verzweigte Stromkreise Amperemeter und Voltmeter RC – Kreise Zusammenfassung LC – Schwingungen: Eine qualitative Diskussion Die Analogie: Elektrischer und mechanischer Schwingkreis LC – Schwingungen: Eine quantitative Diskussion Gedämpfte Schwingungen in einem RLC – Kreis Wechselstrom Erzwungen Schwingungen Zusammenfassung Das Magnetfeld ⃑ Definition von 𝐵 Gekreuzte Felder: Die Entdeckung des Elektrons Gekreuzte Felder: Der Hall-Effekt Geladene Teilchen auf einer Kreisbahn 4 13.6 13.7 13.8 14. Kapitel Induktion und Induktivität TUTORIUM FÜR AUSLANDSSTUDENTEN 13.9 13.10 13.11 13.12 13.13 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 14.6 14.7 14.8 14.9 Zyklotron und Synchrotron Magnetische Kraft auf einen stromdurchflossenen Draht Drehstrom auf eine stromdurchflossene Drahtschleife Magnetisches Dipolmoment Das Magnetfeld eines Stroms Die Kraft zwischen parallelen Strömen Das Ampere‘sche Gesetz Zusammenfassung Zwei symmetrische Situationen Zwei Experimente Das faradaysche Induktionsgesetz Die Lenzsche Regel Induktion und Energietransfer Induzierte elektrische Felder Induktivität Selbstinduktion Zusammenfassung 5 REFERENZEN [1] Halliday Physik - Bachelor Edition, Halliday, Resnick, Walker, 2007 Wiley-VCH, ISBN: 978-3527-40746-0 [2] Deutsch für Ingenieure – Ein DaF Lehrwerk für Studierende ingenieurwissenschaftlicher Fächer, m. Steinmetz, H. Dintera, 2014 Springer, ISBN 978-3-658-03633-1 [3] Vorlesung Grundlagen der Elektrotechnik (M) GE1, OTH Regensburg, Prof. Dr. rer. Nat. Roland Mandl TUTORIUM FÜR AUSLANDSSTUDENTEN 6
