Physik für Elektroingenieure
Physics for Electrical Engineering

1. Einführung
2. Klassische Mechanik
3. Festigkeitslehre
4. spezielle Relatvitätstheorie
5. Schwingungen und Wellen
6. Thermodynamik
7. Optik

Nach der erfolgreichen Teilnahme an dem Modul sind die Studierenden in der Lage:

1. allgemeine Grundlagen bezüglich der Methodik und des Messvorgangs in der Physik zu kennen,
2. die wichtigsten Gesetzmäßigkeiten bei der Bewegung eines Massepunktes anzuwenden,
3. mechanische Schwingungen zu berechnen,
4. mit Systemen von Massepunkten umgehen zu können,
5. die Dynamik starrer Körper zu berechnen,
6. die mechanischen Eigenschaften von festen und flüssigen Körpern sowie von Gasen zu kennen sowie deren Verhalten bei Strömungen abzuschätzen,
7. die Grundlagen mechanischer Wellen anzuwenden und
8. thermodynamische Systeme zu verstehen und die relevanten Größen thermodynamischer Prozesse zu berechnen.

Grundwissen der Physik und Mathematik auf Abiturniveau.

Als Lehrmethode wird in der Vorlesung und in der Zentralübung Frontalunterricht, in den Übungen Arbeitsunterricht (Aufgaben rechnen) gehalten. Auf die begleitende Fragestunde im Anschluss an eine Vorlesungseinheit, in der fachliche und organisatorische Fragen direkt gestellt werden können, wird hingewiesen.

In der Zentralübung werden relevante Beispiele vorgerechnet.

In den Übungen lernen die Studierenden in Kleingruppen nicht nur den Lösungsweg nachzuvollziehen, sondern Aufgaben auch selbstständig zu lösen. Hierzu werden Aufgabenblätter angeboten, die die Studierenden zur selbständigen Kontrolle sowie zur Vertiefung der gelernten Methoden und Konzepte bearbeiten sollen. In den Übungen werden die unter der Woche gerechneten Aufgaben von den Studierenden und einer/m wissenschaftlichen Mitarbeiter(in) an der Tafel vorgerechnet und besprochen. Die Übung bietet auch die Gelegenheit zur Diskussion und weitergehende Erläuterungen zum Vorlesungsstoff und bereitet konkret auf die Prüfungen vor.

Animierte Powerpoint Präsentation mit Bildern von relevanten physicalischen Geräten und Prozessen. Komplizierte Inhalte (z.B. Herleitung von Formlen) werden handschriftlich über einen Tablet PC in die ppt Präsentation geschrieben und projiziert. Viele Experimente werden gezeigt.

• Douglas C. Giancoli, Lehr- und Übungsbuch, 3., aktualisierte Auflage, Pearson, ISBN: 978-3-86894-023-7
• Demtröder: Experimentalphysik Band 1&2, Springer Verlag
• Tipler-Mosca: Physik für Wissenschaftler und Ingenieure, Spektrum Akademischer Verlag,

Es findet eine schriftliche Klausur von 90 Minuten Dauer statt. Darin wird exemplarisch das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe durch Rechenaufgaben und Verständnisfragen überprüft.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

• Bestimmen Sie das Gesamtdrehmoment, dass auf eine vorgegebene Konstruktion wirkt
• Bestimmen Sie den Punkt an dem eine auf einer Kugel abrutschende Punktmasse, die Kugel verlässt.
• Um welchen Winkel wird ein Lot in einem Flugzeug auf Grund der Corioliskraft ausgelenkt, wenn dieses am 45. Breitengrad mit der Geschwindigkeit v Richtung Süden fliegt?
• Berechnen Sie das Trägheitsmoment eines Körpers um eine gegebene Achse.
• Zeichnen Sie ein p-V-Diagramm eines thermodynamischen Kreisprozesses und bestimmen sie wieviel Arbeit/Energie in den einzelnen Schritten umgesetzt wird.

Die Teilnahme am Übungsbetrieb wird dringend empfohlen, da die Übungsaufgaben auf die in der Modulprüfung abgefragten Problemstellungen vorbereiten und somit die spezifischen Kompetenzen eingeübt werden.