### PO 2024 ### ### Studiengang und Semester 1BORE:2024 ### Modulbezeichnung Grundlagen der Gleichstromtechnik ### Englische Modulbezeichnung Principles of Direct Current ### Modulkürzel GGT ### ### Art Pflichtmodul ### ECTS-Punkte 5 ### Studentische Arbeitsbelastung 15, 135 ### Voraussetzungen (laut Prüfungsordnung) ### Empfohlene Voraussetzungen ### Pruefungsform und -dauer Klausur 2 h oder mündliche Prüfung ### Lehrmethoden und Lernmethoden Multimedial aufbereitetes Online-Studienmodul zum Selbststudium mit zeitlich parallel laufender Online-Betreuung und regelmäßigen virtuellen Lehrveranstaltungen, Laborveranstaltung (vor Ort) ### Modulverantwortlicher G. Schmidt (THL) ### Qualifikationsziele Die Studierenden * kennen den Zusammenhang zwischen Stromstärke, bzw. Spannung und der elektrischen Feldgrößen und können daraus die Grundbegriffe der elektrischen Stromleitung herleiten. Sie kennen die Material- u. Temperaturabhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit von Leitern und können diese mit Hilfe der Materialkonstanten berechnen. * kennen das ohmsche Gesetz und können den Zusammenhang von Strom und Spannung an unterschiedlichen Verbrauchern in Kennlinien darstellen, sowie diese durch Messungen konstruieren. * kennen die Begriffe der elektrischen Netzwerke und können die Kirchhoffschen-Gesetze darlegen, sowie darauf aufbauend die Zusammenhänge von Strom und Spannungen in Reihen- und Parallelschaltungen ableiten. * kennen die Modelle der idealen und realen Strom- und Spannungsquellen und können deren Zweipkennlinien darstellen. Beliebig verschaltete Netzwerke, bestehend aus beliebig vielen Quellen und Verbrauchern, können in Bezug auf eine gegebene Fragestellung zu Ersatzschaltungen zusammengefasst werden. * kennen die Definitionen von elektrischer Leistung, Wirkungsgrad und Arbeitspunkt in Strom – Spannungskennlinien. Sie können in Bezug auf gegebene Anforderungen die Parameter für lineare und nichtlineare Quellen und Verbraucher entwickeln. * kennen die unterschiedlichen Netzwerkanalyseverfahren. Sie können diese auf beliebige Netzwerke anwenden und für eine gegebene Fragestellung ein optimales Verfahren auswählen. * können erwartete Lösungen in Bezug auf die Fragestellung formulieren und diese gegen berechnete oder messtechnisch erfasste Lösungen evaluieren. * können Lösungswege offener Fragestellungen gemeinsam bearbeiten und kritisch bewerten. ### Lehrinhalte **Physikalische Größen** Zahlenwert und Maßeinheit; SI-System; Einheitenvorsätze **Die Grundlagen der Stromleitung** Wirkung des elektrischen Stromes; elektrische Ladung und elektrisches Feld; Kraftwirkung zwischen Ladungen im elektrischen Feld; Leiter, Nichtleiter und Halbleiter; Stromstärke und Stromdichte; elektrisches Potential und Spannung **Der elementare Gleichstromkreis** Elementare Zweipole; Spannungs- und Strommessung; Ohmsches Gesetz; Material- und Temperaturabhängigkeit; elektrischer Widerstand als Bauteil **Der verzweigte Gleichstromkreis** Begriffe; Kirchhoffsche Gesetze; Parallel- und Reihenschaltung von ohmschen Widerständen; gemischte Schaltungen; Netzwerke **Elektrische Quellen** Allgemeines zu elektrischen Quellen; ideale Quellen **Leistung im elektrischen Stromkreis** Elektrische Arbeit; elektrische Leistung; Darstellung der Leistung im I-U-Diagramm; Wirkungsgrad; Energieübertragung und Leistungsanpassung **Netzwerkanalyseverfahren** Allgemeines zu Netzwerkanalyseverfahren; Anwendung der Kirchhoffschen Gesetze; Unabhängige Knoten und unabhängige Maschen; Maschenstromverfahren; Knotenpotentialverfahren; Maschenstrom- und Knotenpotentialverfahren mit idealen Quellen; Ersatzquellenverfahren; Überlagerungsverfahren; Nichtlineare Netzwerke ### Literatur Frohne, Heinrich; Moeller, Franz (2011): Grundlagen der Elektrotechnik. 22., verb. Aufl. Wiesbaden: Vieweg + Teubner (Studium). Hagmann, Gert (2013): Grundlagen der Elektrotechnik. Das bewährte Lehrbuch für Studierende der Elektrotechnik und anderer technischer Studiengänge ab 1. Semester. 16., durchgesehene und korrigierte Auflage. Wiebelsheim: AULA-Verlag (Elektrotechnik). Hagmann, Gert (2013): Aufgabensammlung zu den Grundlagen der Elektrotechnik. 16., durchges. und korrigierte Aufl. Wiebelsheim: AULA-Verl. Meister, Heinz (2012): Elektrotechnische Grundlagen. 15. Aufl. Würzburg: Vogel (Vogel-Fachbuch, 1). Nerreter, Wolfgang (2011): Grundlagen der Elektrotechnik. 2., aktualisierte Aufl. München: Fachbuchverl. Leipzig im Carl-Hanser-Verl. Paul, Steffen; Paul, Reinhold (2014): Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik 1. 5., aktualisierte Aufl. Berlin Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg (Springer-Lehrbuch). Zastrow, Dieter (2011): Elektronik. Lehr- und Übungsbuch für Grundschaltungen der Elektronik, Leistungselektronik, Digitaltechnik/Digitalisierung mit einem Repetitorium Elektrotechnik. 10., korrigierte Aufl. Wiesbaden: Vieweg + Teubner (Studium). ### Titel der Lehrveranstaltung Grundlagen der Gleichstromtechnik ### Dozent G. Schmidt (THL) ### SWS 3 ### Titel der Lehrveranstaltung Grundlagen der Gleichstromtechnik Labor ### Dozent M. Masur, G. Strick ### SWS 1