Elektrotechnik,

Joris Pascal, joris.pascal@fhnw.ch

Studierende

• kennen die Grundbegriffe der Elektrotechnik und Elektronik (Ohmsches Gesetz, Kirchhoff, Leistungsberechnung) für Gleich- und Wechselspannung und kann einfache Berechnungen durchführen (2 verstehen)
• können Netzumwandlungen durchführen mittels den Verfahren Ersatzwiderstände (Serie- und Parallelschaltung) und Quellenumwandlung (3 anwenden)
• können periodische Vorgänge bzw. harmonische Wechselgrössen mit Hilfe von Diagrammen im Zeitbereich, mathematischen Zeitabhängigkeiten, komplexen rotierenden und ruhenden Scheitel- bzw. Effektivwertzeiger ausdrücken
• können Schaltungsberechnung mit Hilfe von komplexen Zahlen durchführen (4 analysieren)
• können einfache Schaltungen mit Elementen wie Kondensator, Induktivität, Diode und Transistor berechnen (4 analysieren)

• Wiederholung Strom, Spannung, Widerstand, Leistung, Energie, Quellen
• Kennlinien von Widerstand, Glühlampe, Quellen
• Kondensator im Wechselstromkreis
• Induktivität im Wechselstromkreis
• Halbleiter Diode als Gleichrichter und Begrenzer
• Transistor als Schalten
• Operationsverstärker invertierend und nicht-invertierend

Analysis II Studierende…

• können fortgeschrittene Methoden der Infinitesimalrechnung, wie partielle Integration oder Substitution, auf (un)bestimmte und (un)eigentliche Integrale anwenden und Ableitungen höherer Ordnung zur Berechnung der Taylorreihe von Funktion (3 anwenden)
• verstehen wie eine periodische Funktion mit Hilfe der Fourier-Reihen-Darstellung zerlegt werden kann und können die reellen Fourier-Koeffizienten von periodischen Funktionen berechnen (3 anwenden)
• können die fundamentalen Rechenregeln für komplexe Zahlen anwenden, um komplexe Ausdrücke in eine gewünschte Darstellungsform zu bringen (3 anwenden)
• verstehen das Konzept einer mehrdimensionalen Funktion und möglicher grafischer und mathematischer Darstellungsformen davon (2 verstehen)
• können die erlernten Regeln und Konzepte der Differentialrechnung mit mehreren Veränderlichen auf praktische Problemstellungen wie Linearisierung, Bestimmung von Extremwerten, Längen von Kurven und Berechnung von Volumina und Oberflächen von Rotationskörpern etc. anwenden (3 anwenden)

Elektrodynamik und Optik Studierende…

• verstehen die grundlegenden Gesetze der Elektrodynamik und der Optik und dass vorhandene Modelle sich oft als Spezialfälle allgemeinerer Theorien erweisen, doch bei der phys. Beschreibung – je nach Skala - ihre Berechtigung beibehalten (2 verstehen)
• können die Gesetze der Elektro- und der Magnetostatik auf technische Fragestellungen (Gleichstromkreis, Energiespeicherung, Magnetfeld-Erzeugung, übertragen (3 anwenden)
• können die Gesetze der elektromagnetischen Induktion auf technische Fragestellungen (Generator, Transformator, Datenspeicher, …) übertragen sowie das Phänomen Elektromagnetische Welle (Erzeugung, Eigenschaft und Spektrum) verstehen (3 anwenden)
• können die Gesetze der Strahlen- und Wellenoptik (Wellenlehre) auf konkrete Fragestellungen (Linsen-Systeme, optische Instrumente, Auflösung eines Mikroskops, Spektrometer, Röntgenbeugung, …) anwenden (3 anwenden)
• verstehen (1) die Aussagen der speziellen Relativitätstheorie (Zeit Dilatation, Äquivalenz von Masse und Energie, Kernenergie, …) oder (2) verstehen die Ansätze der Quantenmechanik (Wellenteilchen-Dualismus, Bohr-Atommodell, Elektronen-Mikroskop) (2 verstehen)

• Vorlesungsskript bzw. Folien
• Übungsaufgaben und Lösungen

Vorlesung / Übungen

gemäss Modulverzeichnis in der aktuellen StuPO

• Biosignalverarbeitung
• Medizinische Automatisierungssysteme
• Medizinische Messtechnik I
• Medizinische Messtechnik II
• Medizinische Mikrosysteme
• Praktikum Medizintechnik

3 Lektionen / Woche KW 38 bis 51 (14 Wochen im Herbst- Semester)