700.010 (23S) Physics for Engineers: Electricity and Magnetism

Sommersemester 2023

Anmeldefrist abgelaufen.

Erster Termin der LV
02.03.2023 10:00 - 12:00 On Campus

... keine weiteren Termine bekannt

Überblick

Lehrende/r

Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Christian Bettstetter

LV-Titel englisch

Physics for Engineers: Electricity and Magnetism

LV-Art

Vorlesung

LV-Modell

Präsenzlehrveranstaltung

Semesterstunde/n

3.0

ECTS-Anrechnungspunkte

4.0

Anmeldungen

Organisationseinheit

Institut für Vernetzte und Eingebettete Systeme

Unterrichtssprache

Englisch

mögliche Sprache/n der Leistungserbringung

Englisch

LV-Beginn

02.03.2023

Zeit und Ort

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Intendierte Lernergebnisse

Die Einführungslehrveranstaltung “Grundlagen der Physik: Elektrizität und Magnetismus” vermittelt Studierenden der Ingenieurwissenschaften die wichtigsten Gesetzmäßigkeiten des Elektromagnetismus und erläutert ausgewählte Anwendungen. Dabei werden elektrische und magnetischen Felder, der elektrische Strom, Entstehung elektromagnetischer Welleneinfache Schaltungen und zeitlich veränderliche elektrodynamische Felder eingeführt. Fester Bestandteil der Vorlesung sind physikalische Experimente sowie die Erläuterung von Anwendungen in Natur und Technik. Eine Übung und ein Tutorium vertieft die eingeführten Inhalte durch Rechenaufgaben und studentische Kurzvorträge.

Lehrmethodik

Besonderer Wert wird auf das Verständnis der physikalischen Phänomene und deren Zusammenhänge im Kontext einer Theorie des Elektromagnetismus gelegt. Zur wissenschaftlichen Beschreibung und zur Lösung praktischer Probleme werden Methoden der höheren Mathematik verwendet. Elektromagnetismus in Natur und Technik wird anhand von Beispielen verdeutlicht.

Inhalt/e

Themen

Einführung und Überblick
1. Elektrostatik
2. Elektrischer Strom
3. Magnetismus
4. Elektromagnetische Induktion
5. Elektromagnetische Wellen
Anwendungen in Natur und Technik (begleitend)

Literatur

Douglas C. Giancoli, "Physik" Person-Studium (deutsch) bzw. "Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics" Prentice-Hall (englisch). Video-Vorlesungen von Walter Lewin, "Electricy and Magnetism" verfügbar auf YouTube.

Link auf weitere Informationen

https://bettstetter.com/teaching/em/

Intendierte Lernergebnisse

This undergraduate course covers the fundamentals of electricity and magnetism for engineering students. Contents includes electrostatics, electric current, magnetism, electromagnetic induction, and electromagnetic waves. Lectures are supplemented by in-class experiments, exercise courses, and tutorials. The textbook “Physics for Scientists and Engineers” and a video lecture are recommended as accompanying material. The course is given in English in the summer semester and also in Germanin the winter semester.

Goals

You are able to describe (acquire knowledge) and explain (understand) the most important terms, phenomena and laws of electricity and magnetism.
You are confident in dealing with mathematics, that is used for the analysis in electromagnetism (acquire methods).
You are able to solve standard problems of electromagnetism analytically (apply) and interpret the solution (analyze)
You know applications in electrical and information engineering (knowledge) and are able to explain them (understand).
You are able to recognize and analyze related problems of physics and technology (analyze, synthesize).

Lehrmethodik

Special emphasis is placed on helping students develop a good sense of physical phenomena and their interrelationships in the context of the theory of electromagnetism. Methods of higher mathematics are employed to formally describe and solve practical problems. Electromagnetism in nature and technology is illustrated using examples and experiments.

Inhalt/e

Introduction and overview
1. Electrostatics
2. Electric current
3. Magnetism
4. Electromagnetic induction
5. Electromagnetic waves
Applications in nature and technology

Erwartete Vorkenntnisse

Various mathematical methods are used to understand the subject area and to solve the exercises and examination tasks. In particular, vector and integral calculus in three-dimensional space are used. Students are required to have basic skills from algebra and geometry, especially knowledge in vector calculus as well as differential and integral calculus of functions with one variable. Line, area, and volume integrals in three-dimensional space will be introduced and practiced in the lectures and exercise courses. In addition, simple differential equations will be solved.

Literatur

Douglas C. Giancoli: "Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics" (Prentice-Hall) or the German version "Physik" (Person-Studium)

Link auf weitere Informationen

https://bettstetter.com/teaching/em/

Prüfungsinformationen

Im Fall von online durchgeführten Prüfungen sind die Standards zu beachten, die die technischen Geräte der Studierenden erfüllen müssen, um an diesen Prüfungen teilnehmen zu können.

Deutsch
Englisch

Prüfungsmethode/n

schriftliche Prüfung

Prüfungsinhalt/e

Stoffgebiet der Vorlesung

Beurteilungskriterien/-maßstäbe

Kenntnisse des Stoffgebiets

Prüfungsmethode/n

written exam

Prüfungsinhalt/e

lecture content

Beurteilungskriterien/-maßstäbe

knowledge of lecture content

Beurteilungsschema

Note Benotungsschema

Position im Curriculum

Bachelorstudium Informationstechnik (SKZ: 289, Version: 22W.1)
- Fach: Elektrotechnik und Physik (Pflichtfach)
  - 3.1 Grundlagen der Physik: Elektrizität und Magnetismus ( 0.0h VO / 4.0 ECTS)
    - 700.010 Physics for Engineers: Electricity and Magnetism (3.0h VO / 4.0 ECTS)
      Absolvierung im 1. Semester empfohlen

Bachelorstudium Informationstechnik (SKZ: 289, Version: 17W.1)
- Fach: Elektrotechnik und Physik (Pflichtfach)
  - 2.1 Elektrotechnische und physikalische Grundlagen der Informationstechnik 1 ( 0.0h VO / 4.0 ECTS)
    - 700.010 Physics for Engineers: Electricity and Magnetism (3.0h VO / 4.0 ECTS)
      Absolvierung im 1. Semester empfohlen

Bachelorstudium Robotics and Artificial Intelligence (SKZ: 295, Version: 22W.1)
- Fach: Robotics Engineering Fundamentals (Pflichtfach)
  - 1.3 Physics for Engineers: Electricity and Magnetism ( 3.0h VO / 4.0 ECTS)
    - 700.010 Physics for Engineers: Electricity and Magnetism (3.0h VO / 4.0 ECTS)

Gleichwertige Lehrveranstaltungen im Sinne der Prüfungsantrittszählung

Sommersemester 2024

700.010 VO Physics for Engineers: Electricity and Magnetism (3.0h / 4.0ECTS)

Wintersemester 2023/24

700.010 VO Grundlagen der Physik: Elektrizität und Magnetismus (3.0h / 4.0ECTS)

Wintersemester 2022/23

700.010 VO Grundlagen der Physik: Elektrizität und Magnetismus (3.0h / 4.0ECTS)

Wintersemester 2021/22

700.010 VO Elektrotechnische und physikalische Grundlagen der Informationstechnik I (3.0h / 4.0ECTS)

Wintersemester 2020/21

700.010 VO Elektrotechnische und physikalische Grundlagen der Informationstechnik I (3.0h / 4.0ECTS)

Wintersemester 2019/20

700.010 VO Elektrotechnische und physikalische Grundlagen der Informationstechnik I (3.0h / 4.0ECTS)

Wintersemester 2018/19

700.010 VO Elektrotechnische und physikalische Grundlagen der Informationstechnik I (3.0h / 4.0ECTS)

Wintersemester 2017/18

700.010 VO Elektrotechnische und physikalische Grundlagen der Informationstechnik I (3.0h / 4.0ECTS)

Wintersemester 2016/17

700.010 VO Elektrotechnische und physikalische Grundlagen der Informationstechnik I (3.0h / 4.0ECTS)

Wintersemester 2015/16

700.010 VO Elektrotechnische und physikalische Grundlagen der Informationstechnik I (3.0h / 4.0ECTS)

Wintersemester 2014/15

700.010 VO Elektrotechnische und physikalische Grundlagen der Informationstechnik I (2.0h / 4.0ECTS)

Wintersemester 2013/14

700.010 VO Elektrotechnische und physikalische Grundlagen der Informationstechnik I (2.0h / 4.0ECTS)

Wintersemester 2012/13

700.010 VO Elektrotechnische und physikalische Grundlagen der Informationstechnik I (2.0h / 4.0ECTS)