Technische Universität Ilmenau

Elektromagnetisches Feld - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Elektromagnetisches Feld im Studiengang Bachelor Technische Kybernetik und Systemtheorie 2021
Modulnummer200539
Prüfungsnummer2100878
FakultätFakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachgebietsnummer 2117 (Theoretische Elektrotechnik)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Hannes Töpfer
TurnusSommersemester
SpracheDeutsch
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungPflichtmodul
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 120 Minuten
Details zum Abschluss
Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse

Voraussetzungen: Mathematik; Physik, Allgemeine Elektrotechnik 1 und 2

Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen

Absolventen der Lehrveranstaltung, die aus der Vorlesung und dazu gehörigen Übungen besteht, sind in der Lage:


  • Mawellsche Gleichungen in Integral- und Differentialform anzuwenden

  • Kapazitäten, Induktivitäten, Kräfte und Energie zu berechnen

  • elektrische und magnetische Felder für einfache technische Anordnungen zu berechnen

  • die Ausbreitung von Wellen im Raum und auf Leitungen grundsätzlich zu verstehen

  • bestimmte Typen von Feldern einzuordnen und ein geeignetes Programm zur numerischen Berechnung dieser Felder auszuwählen.

Fachkompetenz: Die Studierenden kennen naturwissenschaftliche und angewandte Grundlagen.

Methodenkompetenz: Sie können sich systematisch  das Fachwissen erschließen und nutzen, haben ihr Abstraktionsvermögen weiterentwickelt.

Systemkompetenz: Die Studierenden besitzen fachübergreifendes system- und feldorientiertes Denken, haben ihre Kreativität trainiert und ausgebaut.

 Sozialkompetenz: Die Studierenden können ihr Lernvermögen unter Beweis stellen, sind flexibel bei der Bewältigung der gestellten Aufgaben. Sie sind zur Arbeit im Team befähigt und können ihre Ergebnisse präsentieren


Inhalt

Maxwellsche Gleichungen zur Modellierung des elektromagnetischen Feldes; Verhalten der Feldgrößen an Grenzflächen;
Elektrostatik: Feld für gegebene Ladungsverteilungen; Lösung der Laplace- und Poisson-Gleichung; Berechnungsverfahren dazu; Kapazität, Energie und Kraft.
Stationäres magnetisches Feld: Verallgemeinertes Durchflutungsgesetz; Vektorpotential; Biot-Savartsches Gesetz; Induktivität, Energie und Kraft. Quasistationäres Feld: Verallgemeinertes Induktionsgesetz; Lösung der Diffusionsgleichung, Fluss- und Stromverdrängung, Skineffekt. Rasch veränderliche Felder: Poyntingscher Satz; Klassifizierung elektromagnetischer Wellen; Wellenausbreitungen längs Leitungen; Wellengleichung der Feldstärken; allgemeine Lösung der Wellengleichung

Medienformen

Tafelanschrieb, Folien und Aufgabensammlung

Literatur

[1] Uhlmann, F. H.: Vorlesungsskripte zur Theoretischen Elektrotechnik, Teile I, II/TU Ilmenau
[2] Philippow, E.: Grundlagen der Elektrotechnik, z. B.  9. Aufl.
[3] Küpfmüller, K., Mathis, W., Reibiger, A.: Theoretische Elektrotechnik, z. B. 16. Aufl.

weiterführende Literatur:

[1] Simonyi, K.: Theoretische Elektrotechnik, z. B. 10. Aufl.
[2] Lehner, G.: Elektromagnetische Feldtheorie, z. B. 5. Aufl.

Lehrevaluation