Modulnummer - ModultitelNiveau
  • BA 
  • MA
Berechnung und Simulation elektromagnetischer SystemeSemester

SoSe

Credits

5
Modulverantwortliche:rSWS4

Prof. Dr. techn. Sebastian Hantscher
Prof. Dr.-Ing. Robert Dürr

Sprache

Deutsch

Modulart
  • Pflichtmodul
  • Wahlpflichtmodul
  • Wahlmodul
Dauer und Häufigkeit

1 Semester, jährlich

Arbeitsaufwand

Gesamtzeit: 150 h, davon

Präsenz-Kontaktzeit: 56 h

Online-Kontaktzeit: 00 h

Selbststudium: 94 h

Voraussetzungen für die Teilnahme

Immatrikulation, empfohlen: Grundlagen Wechselstromtechnik, Mathematik, elektromagnetische Felder, MATLAB

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden
 

  • thermo-elektrische Analogien erläutern und Kühlkörper zur Abfuhr thermischer Energie an Halbleiterbauelementen berechnen.
  • Maxwell-Gleichungen auf elektrotechnische Fragestellungen aus der Praxis anwenden.
  • geeignete numerische Simulationsverfahren auswählen, in MATLAB implementieren und für anwendungsorientierte Projekte nutzen.
  • Arduino-basierte Messungen durchführen und die Tauglichkeit von Simulationsmodellen damit verifizieren.
Kompetenzbereiche
  • Fachkompetenz
  • Sozialkompetenz
  • Methodenkompetenz
  • Selbstkompetenz
Lehr- und Lernformen

Beamer, Tafel, Computer

Art der Lehrveranstaltung, SWS

2 SWS Seminaristische Vorlesung

2 SWS Übung

Lehrinhalte
  • Wärmeaustauschprozesse, Thermoelektrizität, Kühlkörperberechnung
  • Maxwell-Gleichungen in integraler und differentieller Form
  • Koaxial-, Mikrostreifen-, Zweidraht und Parallelplattenleitungen
  • Numerische Simulationsverfahren
  • Systemanalyse und Modellbildung
  • thermoelektrische Versuche mit Arduino
  • rechnergestützte Simulationen in MATLAB

Voraussetzung für die Vergabe von Credits, Benotung

Klausur 120 min

Verwendbarkeit des Moduls

Interdisziplinäre Ingenieurwissenschaften (M. Eng.); Wahlpflichtmodul

Literatur und Lehr-Lern-Materialien

  • St. Paul, R. Paul: „Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik 2“, Springer-Verlag 2019
  • P. Leuchtmann: „Einführung in die elektromagnetische Feldtheorie“, Pearson Studium, 2005
  • H. Klingbeil: „Elektromagnetische Feldtheorie: Ein Lehr- und Übungsbuch (German Edition)“ Teubner, 2003
  • M. Filtz, H. Henke: „Übungsbuch Elektromagnetische Felder“, Springer-Verlag, 2011
  • Henke: „Elektromagnetische Felder: Theorie & Anwendung“, Springer, 2011
  • Günter, Velten, „Mathematische Modellbildung und Simulation“, Wiley 2011

Module title and summary

Calculations and simulations of electromagnetic systems

  • Heat exchange processes, thermoelectricity, heat sink calculation
  • Maxwell equations in integral and differential form
  • Coaxial, microstrip, Lecher wires, and parallel plate lines
  • Numerical simulation methods
  • System analysis and modeling
  • Thermoelectric experiments with Arduino
  • Computer-aided simulations in MATLAB

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