Elektrotechnische/Elektronische Grundlagen
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Elektrotechnische/Elektronische Grundlagen Lehrpläne Grundlagen Elektrotechnik 1. Gleichstromtechnik 1.1 Grundgrößen 1.1.1 Ladung 1.1.1.1 Ladungsbeschreibung 1.1.1.2 Ladungstrennung 1.1.2 Elektrische Spannung 1.1.2.1 Energietransport 1.1.2.2 Spannung als Potenzialdifferenz 1.1.2.3 Spannungszählpfeile 1.1.3 Elektrische Strömung 1.1.3.1 Stromrichtung und Stromstärke 1.1.3.2 Transportierte Ladungsmenge 1.1.3.3 Stromdichte 1.1.4 Elektrischer Widerstand 1.1.4.1 Definition 1.1.4.2 Lineare Widerstände 1.1.4.3 Nichtlineare Widerstände 1.1.4.4 Ohmsches Gesetz und Leitungswiderstand 1.1.4.5 Temperaturabhängigkeit der Widerstände 1.2 Grundstromkreise 1.2.1 Grundgesetze der Stromkreise 1.2.2 Reihenschaltung von Widerständen 1.2.3 Parallelschaltung von Widerständen 1.2.4 Gruppenschaltung 1.2.5 Spannungsteiler 1.3 Netzwerke 1.3.1 Knotenpunkt und Maschenregeln 1.3.2 Kreisstromverfahren 1.3.3 Überlagerungsmethode 1.4 Strom- und Spannungsquellen 1.4.1 Konstantspannungsquellen 1.4.2 Konstantstromquellen 1.4.3 Ersatzschaltungen 1.4.3.1 Ersatzspannungsquellen 1.4.3.2 Ersatzstromquellen 2. Elektrostatisches Feld 2.1 Grundgrößen des elektrostatischen Feldes 2.1.1 Feldstärke, Durchschlagsfestigkeit 2.1.2 Ladungen 2.1.3 Verschiebungsdichte 2.1.4 Permittivität 2.1.5 Kräfte im elektrostatischen Feld 2.1.6 Energie des elektrostatischen Feldes 2.2 Kondensator 2.2.1 Kapazität 2.2.2 Kapazitätsberechnung 2.2.3 Parallel- und Reihenschaltung beim Kondensator 2.2.4 Kapazität von Kabel und Leitungen 2.2.5 Kapazitive Kopplung von Stromkreisen 2.2.6 Ladungsvorgänge beim Kondensator 3. Magnetisches Feld 3.1 Grundgrößen des magnetischen Feldes 3.1.1 Magnetfeld des stromdurchflossenen Leiters 3.1.2 Magnetischer Fluss 3.1.3 Magnetische Flussdichte 3.1.4 Permeabilität 3.1.5 Magnetische Eigenschaften ferromagnetischer Werkstoffe 3.1.6 Kräfte im magnetischen Feld 3.1.7 Magnetische Energie der Spule 3.2 Magnetkreise 3.2.1 Magnetischer Kreis 3.2.2 Verzweigte magnetische Kreise 3.2.3 Spulenberechnung 3.2.4 Berechnung von Elektromagneten 3.2.5 Schaltvorgänge bei Spulen in Gleichstromkreisen 3.3 Induktion 3.3.1 Induktion in einer Leiterschleife 3.3.2 Induktionsgesetz 3.3.3 Induktionsspule, Induktivität 3.3.4 Selbstinduktion 3.3.5 Induktivität von Kabel und Leitungen 4. Wechsel- und Drehstromtechnik 4.1 Sinusförmige Änderungen elektrischer Größen 4.1.1 Darstellung sinusförmiger Größen 4.1.2 Frequenz, Kreisfrequenz 4.2 Mittelwerte periodischer Größen 4.2.1 Arithmetischer Mittelwert, Gleichrichtwert 4.2.2 Quadratischer Mittelwert, Effektivwert 4.2.3 Scheitelfaktor 4.2.4 Formfaktor 4.3 Addition frequenzgleicher Wechselstromgrößen 4.3.1 Addition und Subtraktion von Wechselspannung 4.3.2 Einführung in das komplexe Rechnungssystem 4.4 Wechselstromwiderstände 4.4.1 Idealer Wirkwiderstand 4.4.1.1 Phasenlage zwischen Strom und Spannung 4.4.1.2 Leistung und Energieumsetzung 4.4.1.3 Ohmsches Gesetz 4.4.2 Ideale Induktivität 4.4.2.1 Phasenlage zwischen Strom und Spannung 4.4.2.2 Leistung und Energieumsetzung 4.4.2.3 Ohmsches Gesetz, Induktiver Blindwiderstand 4.4.3 Ideale Kapazität 4.4.3.1 Phasenlage zwischen Strom und Spannung 4.4.3.2 Leistung und Energieumsetzung 4.4.3.3 Ohmsches Gesetz, kapazitiver Blindwiderstand 4.5 Grundschaltungen im Wechselstromkreis 4.5.1 Reihenschaltung von Induktivität und Widerstand 4.5.1.1 Phasenlage zwischen Strom und Spannung 4.5.1.2 Ohmsches Gesetz, Scheinwiderstand 4.5.1.3 Ersatzschaltung der verlustbehafteten Spule 4.5.1.4 Energieumsetzung, Leistung 4.5.2 Reihenschaltung von Kapazität und Widerstand 4.5.2.1 Phasenlage zwischen Strom und Spannung 4.5.2.2 Ohmsches Gesetz, Scheinwiderstand 4.5.2.3 Energieumsetzung, Leistung 4.5.3 Parallelschaltung von Induktivität und Widerstand 4.5.3.1 Phasenlage zwischen Strom und Spannung 4.5.3.2 Ohmsches Gesetz, Scheinleitwert 4.5.3.3 Energieumsetzung, Leistung 4.5.4 Parallelschaltung von Kapazität und Widerstand 4.5.4.1 Phasenlage zwischen Strom und Spannung 4.5.4.2 Ohmsches Gesetz, Scheinleitwert 4.5.4.3 Ersatzschaltung des verlustbehafteten Kondensators 4.5.4.4 Energieumsetzung, Leistung 4.5.5 Gruppenschaltung von R, L und C 4.5.5.1 Umwandlung von Parallel- in Reihenschaltung und umgekehrt 4.5.5.2 Berechnungen von Strom, Spannung und Widerstand 4.6 Frequenzgang von Übertragungsgliedern 4.6.1 Tiefpass 4.6.2 Hochpass 4.6.3 Bandpass 4.7 Schwingkreis, Resonanzkreis 4.7.1 Reihenresonanzkreis 4.7.1.1 Resonanzfrequenz und Resonanzwiderstand 4.7.1.2 Resonanzkurven 4.7.1.3 Bandbreite und Kreisgüte 4.7.2 Parallelresonanzkreis 4.7.2.1 Resonanzfrequenz und Resonanzwiderstand 4.7.2.2 Resonanzkurven 4.7.2.3 Bandbreite und Kreisgüte 4.8 Dreiphasensystem 4.8.1 Drehstromquelle 4.8.2 Verkettungsmöglichkeiten 4.8.3 Verbraucherschaltungen 4.8.3.1 Symmetrische Sternschaltung 4.8.3.2 Asymmetrische Sternschaltung 4.8.3.3 Symmetrische Dreieckschaltung 4.8.3.4 Asymmetrische Dreieckschaltung 4.8.4 Erzeugung eines Drehfeldes Grundlagen Elektronik 1. Bauteile 1.1 Dioden 1.1.1 Grundlagen der Halbleiterphysik 1.1.2 Diodenarten 1.1.3 Kennzeichnungen international, national 1.1.4 Kennlinien 1.1.5 Grenzdaten und Kennwerte 1.1.6 Anwendungen 1.2 Transistoren 1.2.1 Bipolare Transistoren 1.2.1.1 Grundlagen der Halbleiterphysik 1.2.1.2 Kennlinien 1.2.1.3 Grenzdaten und Kennwerte 1.2.1.4 Arbeitspunkteinstellung und -stabilisierung 1.2.1.5 Transistorgrundschaltungen 1.2.1.6 Anwendungen 1.3 Feldeffekttransistoren 1.3.1 Sperrschicht-FETs 1.3.1.1 Grundlagen der Halbleiterphysik 1.3.1.2 Kennlinien 1.3.1.3 Grenzdaten und Kennwerte 1.3.1.4 Anwendungen 1.3.2 MOS-FETs 1.3.2.1 Selbstleitende MOS-FETs 1.3.2.1.1 Grundlagen der Halbleiterphysik 1.3.2.1.2 Kennlinien 1.3.2.1.3 Grenzdaten und Kennwerte 1.3.2.1.4 Anwendungen 1.3.2.2 Selbstsperrende MOS-FETs 1.3.2.2.1 Grundlagen der Halbleiterphysik 1.3.2.2.2 Kennlinien 1.3.2.2.3 Grenzdaten und Kennwerte 1.3.2.2.4 Anwendungen 1.3.3 MOS-FET Sonderbauformen 1.3.3.1 DUAL-GATE-MOS-FET 1.3.3.2 VMOS-FET 1.3.3.3 SIPMOS-FET 1.3.4 IGBTs 1.3.4.1 Grundlagen der Halbleiterphysik 1.3.4.2 Kennlinien 1.3.4.3 Grenzdaten und Kennwerte 1.3.4.4 Anwendungen 1.4 Fotohalbleiter 1.4.1 Lichttechnische Grundgrößen 1.4.2 Fotowiderstände 1.4.3 Fotodioden 1.4.4 Fototransistoren 1.4.5 Lichtemmitierende Fotohalbleiter 1.4.6 LED Anzeigen 1.4.7 LCD Anzeigen 1.5 Halbleiter mit speziellen Eigenschaften 1.5.1 Spannungsabhängige Widerstände 1.5.2 Temperaturabhängige Widerstände 1.5.3 Magnetfeldabhängige Widerstände 1.5.4 Hallgeneratoren 1.6 Thyristoren 1.6.1 Einrichtungsthyristordioden 1.6.2 Einrichtungs-Thyristortrioden 1.6.3 Einrichtungs-Thyristortetroden 1.6.4 Zweirichtungs-Thyristortrioden 1.6.5 GTO 2. Anwendungsschaltungen 2.1 Gleichrichterschaltungen 2.1.1 Ungesteuerte Gleichrichterschaltung 2.1.2 Gesteuerte Gleichrichterschaltungen 2.2 Verstärkerschaltungen mit Transistoren 2.2.1 Einstufige Kleinsignalverstärker 2.2.2 Mehrstufige Kleinsignalverstärker 2.2.3 Leistungsverstärker 2.2.4 Eintaktverstärker 2.2.5 Gegentaktverstärker 2.2.6 Differenzverstärker 2.3 Verstärkerschaltungen mit OP 2.3.1 Kennwerte von OP 2.3.2 Einstellmöglichkeiten bei OP 2.3.3 Grundschaltungen von OP 2.3.3.1 Komparator 2.3.3.2 Invertierender Verstärker 2.3.3.3 Nichtinvertierender Verstärker 2.3.3.4 Umkehrverstärker 2.3.3.5 Spannungsfolger 2.3.3.6 Addierer 2.3.3.7 Subtrahierer 2.3.3.8 Integrator 2.3.3.9 Differenzierer 2.3.3.10Aktive Filter 2.4 Konstantstromquellen 2.4.1 Konstantstromquellen mit Transistoren 2.4.2 Konstantstromquellen mit OP 2.5 Konstantspannungsquellen 2.5.1 Geregelte Netzgeräte 2.5.2 Festspannungsregler 2.5.3 Schaltnetzteile 2.6.1 Verstärkerschaltungen mit IGBT
